如图甲所示.一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN.PQ之间的距离L＝1.0m.NQ两端连接阻值R＝3.0Ω的电阻.磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上.导轨平面与水平面间的夹角θ＝300.一质量m=0.20kg.阻值r=0.50Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=0.60kg的重物相连.细线与金属导轨平行.金属� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（12分）如图甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L＝1.0m，NQ两端连接阻值R＝3.0Ω的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30⁰。一质量m=0.20kg，阻值r=0.50Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=0.60kg的重物相连。细线与金属导轨平行。金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示，已知金属棒在0~0.3s内通过的电量是0.3~0.6s内通过电量的1/3，g=10m/s²，求：

（1）0~0.3s内棒通过的位移;
（2）金属棒在0~0.6s内产生的热量。

（1）x₂=0.35m （2）

解析试题分析：由V－t图象知，在0.3s～0.6s内做匀速直线运动，根据E＝BLV可求感应电动势，根据闭合电路欧姆定律可求电流，根据q=It可求电荷量；在0～0.3s内做变加速直线运动，电动势由,再根据欧姆定律及电流的定义式可求电荷量，联立两个时间段的电荷量关系可求X₂,根据能守恒定律可求Q。
考点：本题考查感应电动势的求法、能量守恒定律。

练习册系列答案

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（10分）如图所示，在一磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h＝0.1m的平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R＝0.3Ω的电阻。导轨上跨放着一根长为L＝0.2m，每米长电阻r＝2.0Ω/m的金属棒ab，金属棒与导轨正交放置，交点为c、d，当金属棒在水平拉力作用于以速度v＝4.0m/s向左做匀速运动时，试求：

（1）使金属棒做匀速运动的拉力；
（2）回路中的发热功率；
（3）金属棒ab两端点间的电势差。

如图所示，光滑的平行金属导轨CD与EF间距为L="l" m，与水平夹角为=30^o，导轨上端用导线CE连接(导轨和连接线电阻不计)，导轨处在磁感应强度为B=0.1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。一根电阻为R=1的金属棒MN两端有导电小轮搁在两导轨上，棒上有吸水装置P。取沿导轨向下为x轴正方向，坐标原点在CE中点，开始时棒处在x=0位置(即与CE重合)，棒的起始质量不计。当棒自静止起下滑时，便开始吸水，质量逐渐增大，设棒质量的增大与位移x的平方根成正比，即m=，k为一常数，k=0.1kg/m^1/2。求：

(1)金属棒下滑2 m位移过程中，流过棒的电荷量是多少?
(2)猜测金属棒下滑过程中做的是什么性质的运动，并加以证明。
(3)金属棒下滑2 m位移时速度为多大?

（12分）如图甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L＝1.0m，NQ两端连接阻值R＝1.0Ω的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°。一质量m=0.20kg，阻值r=0.50Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=0.60kg的重物相连。细线与金属导轨平行。金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示，已知金属棒在0～0.3s内通过的电量是0.3～0.6s内通过电量的2/3，g=10m/s²，求：

（1）0～0.3s内棒通过的位移;
（2）金属棒在0～0.6s内产生的热量。

（8分）如图所示，边长为L的正方形金属框，质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外．磁场随时间变化规律为B＝kt(k>0)，已知细线所能承受的最大拉力为2mg，求：

⑴线圈的感应电动势大小；
⑵细绳拉力最大时，导体棒受到的安培力大小；
⑶从t＝0开始直到细线会被拉断的时间。

如图所示，由同种材料制成的单匝正方形闭合导线框abcd位于竖直平面内，其下方有一匀强磁场区域，该区域的上边界水平，并与线框的ab边平行，磁场方向与线框平面垂直。已知磁场的磁感应强度为B，线框边长为L，线框质量为m，电阻为R。线框从磁场上方某高度处，由静止开始下落，恰能匀速进入磁场区域。求：

（1）当ab边刚进入磁场时，线框的速度大小；
（2）线框在进入磁场的过程中，通过导线横截面的电荷量；
（3）分析线框进入磁场过程中的能量转化情况。

如图所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个匝数n＝10匝的圆形线圈，其总电阻R＝3.14 Ω、总质量m＝0.4 kg、半径r＝0.4 m．如果向下轻推一下此线圈，则它刚好可沿斜面匀速下滑．现在将线圈静止放在斜面上后．在线圈的水平直径以下的区域中，加上垂直斜面方向的，磁感应强度大小按如下图所示规律变化的磁场(提示：通电半圆导线受的安培力与长为直径的直导线通同样大小的电流时受的安培力相等)问：
(1)刚加上磁场时线圈中的感应电流大小I.
(2)从加上磁场开始到线圈刚要运动，线圈中产生的热量Q.(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取)

如图为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U₁为加在原线圈两端的电压，I₁为原线圈中的电流强度，则

A．保持U₁及P的位置不变，K由a合到b时，I₁将增大

B．保持U₁及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗的功率将减小

C．保持U₁不变，K合在a处，使P上滑，I₁将增大

D．保持P的位置不变，K合在a处，增大U₁，则I₁将不变

如图所示，金属杆放在光滑的水平金属导轨上，与导轨组成闭合矩形电路，长宽回路总电阻回路处在竖直向上的磁场中，金属杆用水平绳通过定滑轮连接质量的木块，磁感应强度从开始随时间均匀增强，5s末木块将离开水平面，不计一切摩擦，g取，求回路中的电流强度。

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