如图K43-1所示.闭合线圈abcd从高处自由下落一段时间后沿垂直于磁场方向进入一有界匀强磁场.从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内.下列说法正确的是( ) A．a端的电势高于b端 B．ab边所受安培力方向为水平向左 C．线圈可能一直做匀速直线运动 D．线圈可能一直做匀加速直线运动图K43-1 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图K43－1所示，闭合线圈abcd从高处自由下落一段时间后沿垂直于磁场方向进入一有界匀强磁场，从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，下列说法正确的是(　　)

A．a端的电势高于b端

B．ab边所受安培力方向为水平向左

C．线圈可能一直做匀速直线运动

D．线圈可能一直做匀加速直线运动

图K43－1

C　[解析] 此过程中ab边始终切割磁感线，ab边为电源，由右手定则可知，电流方向为逆时针方向，由a流向b，电源内部电流从低电势流向高电势，故a端的电势低于b端，选项A错误；由左手定则可知，ab边所受安培力方向竖直向上，选项B错误；如果刚进入时安培力等于重力，则一直匀速进入，如果安培力大于重力，则mg－＝ma，做变加速运动，选项C正确、D错误．

练习册系列答案

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在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场B₁中，线框平面与磁场垂直，圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒ab，导体棒与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场B₂中，该磁场的磁感应强度恒定，方向垂直导轨平面向下，如图K43－6甲所示．磁感应强度B₁随时间t的变化关系如图K43－6乙所示，0～1 s内磁场方向垂直线框平面向下．若导体棒始终保持静止，并设向右为静摩擦力的正方向，则导体所受的摩擦力f随时间变化的图象是图K43－7中的(　　)

图K43－6

　　　 A　　　　　　　　　　　　B

C　　　　　　　　　　　　D

图K43－7

如图K43－9甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，上端接有电阻R＝3 Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1 kg、电阻r＝1 Ω的金属杆ab从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v－t图象如图乙所示．取g＝10 m/s²，求：

(1)磁感应强度B；

(2)杆在磁场中下落0.1 s过程中电阻R产生的热量.

图K43－9

如图K43－10甲所示，M、N为水平面内平行放置的粗糙金属长直导轨，间距为L＝0.5 m，导轨间接有阻值为R＝2.0 Ω的定值电阻，导轨平面处在竖直向下、磁感应强度大小为B＝4.0 T的匀强磁场中．一导体杆ab垂直M、N置于导轨上，其质量为m＝1.0 kg，长度也为L，电阻为r＝1.0 Ω，与导轨的动摩擦因数为μ＝0.2，且跟导轨接触良好．不计导轨电阻，重力加速度g取10 m/s².

(1)若在ab杆上作用一个平行导轨方向的恒力F使其向右运动，恒力大小为F＝10 N，求ab杆可以达到的速度最大值v_m；

(2)若用图乙所示的电动机通过轨绳来水平向右牵引ab杆，也可使ab杆达到(1)中的速度最大值v_m，求电压表的示数U(已知电动机内阻r₁＝5.0 Ω，电压表和电流表示数恒定，且电流表示数为I＝2.0 A，不计电动机的摩擦损耗)；

(3)在(2)中的条件下，可认为ab杆从静止开始经时间t＝1.5 s，位移x＝7.5 m后刚好达到最大速度v_m，求此过程中ab杆上产生的电热．

图K43－10

如图K43－11所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53°夹角固定放置，导轨间连接一阻值为6 Ω的电阻R，导轨电阻忽略不计．在两平行虚线m、n间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场．导体棒a的质量为m_a＝0.4 kg，电阻R_a＝3 Ω；导体棒b的质量为m_b＝0.1 kg，电阻R_b＝6 Ω；它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好．a、b从开始相距L₀＝0.5 m处同时由静止开始释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时，a正好进入磁场(g取10 m/s²，不计a、b之间电流的相互作用)．求：

(1)当a、b分别穿越磁场的过程中，通过R的电荷量之比；

(2)在穿越磁场的过程中，a、b两导体棒匀速运动的速度大小之比；

(3)磁场区域沿导轨方向的宽度d；

(4)在整个过程中，产生的总焦耳热．

图K43－11

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