题目内容

如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，导轨平面与水平面的夹角为θ，导轨的下端接有电阻。当导轨所在空间没有磁场时，使导体棒ab以平行导轨平面的初速度v0冲上导轨平面，ab上升的最大高度为H;当导轨所在空间存在方向与导轨平面垂直的匀强磁场时，再次使ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面，ab上升的最大高度为h。两次运动中导体棒ab始终与两导轨垂直且接触良好。关于上述情景，下列说法中
正确的是   （   ）
A．两次上升的最大高度比较，有H=h
B．两次上升的最大高度比较，有H<h
C．无磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生
D．有磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生
D
有磁场时导体棒向上冲的过程中会切割磁感线产生感应电流，则电阻中会产生热量使机械能减小则两次上升的最大高度比较，有，ABC都错D对
练习册系列答案
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如图10所示，水平面上的两根光滑金属杆ab、cd构成平行导轨，导轨的宽度L＝0.4m，处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.1T．电阻R＝0.4Ω．导体棒e f沿导轨向右做匀速运动，速度v＝5m/s．导轨和导体棒的电阻均忽略不计．求：

（1）导体棒 e f切割磁感线产生的感应电动势的大小；
（2）通过电阻R的电流的大小和方向．
（3）导体棒 e f所受安培力的大小
如图所示，正方形匀强磁场区域内，有一个正方形导线框abcd，导线粗细均匀，导线框平面与磁感线垂直，导线框各边分别与磁场边界平行。第一次将导线框垂直磁场边界以速度v匀速拉出磁场，第二次朝另一个方向垂直磁场边界以速度3v匀速拉出磁场，则将导线框两次拉出磁场的过程中
A．导线框中产生的感应电流方向相同
B．导线框中产生的焦耳热相同
C．导线框ad边两端电势差相同
D．通过导线横截面的电量相同
如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨被固定在水平面上，两者间的距离l=0.6m，两者的电阻均不计。两导轨的左端用导线连接电阻R1及与R1并联的电压表，右端用导线连接电阻R2，已知R1=2Ω，R2=1Ω。在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁场区域远离R1、R2，CE的长度d=0.2m，CDEF区域内磁场的磁感应强度随时间的变化如B~t图所示。电阻r=2Ω的金属棒L垂直于导轨放置在离R1较近的AB处，t＝0时金属棒在沿导轨水平向右的恒力F作用下由静止开始运动，当金属棒运动到尚离磁场边界CD较远的某一位置时，电压表示数变为零；当金属棒刚进入磁场区域，电压表的示数又变为原来的值，直到金属棒运动到EF处电压表的示数始终保持不变。求：
小题1: t＝0.1s时电压表的示数。
小题2:恒力F的大小。
小题3:金属棒从AB运动到EF的过程中整个电路产生的
如下图所示，在距离水平地面h=0.8m的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向内的匀强磁场。正方形线框abcd的边长l=0.2m，质量m=0.1kg，电阻R=0.08Ω。某时刻对线框施加竖直向上的恒力F=1N，且ab边进入磁场时线框以v0=2m/s的速度恰好做匀速运动。当线框全部进入磁场后，立即撤去外力F，线框继续上升一段时间后开始下落，最后落至地面。整个过程线框没有转动，线框平面始终处于纸面内，g取10m/s2。求：
小题1:匀强磁场的磁感应强度B的大小；
小题2:线框从开始进入磁场运动到最高点所用的时间；
小题3:线框落地时的速度的大小。
如图甲，相距为L=1m的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中，OO’为磁场右边界，磁感应强度为B=2T，导轨右侧接有定值电阻R=4，导轨电阻忽略不计。在距OO’为L=1m处垂直导轨放置一质量为m=1kg、电阻不计的金属杆ab。
若ab杆在水平向右的恒力F作用下由静止开始向右运动，其速度－位移的关系图象如图乙所示(图中坐标值均为已知量)，求
（1）恒力F大小是多少？
（2）在此过程中电阻R上产生的电热Q1是多少？
（3）ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少？
如图所示，小灯泡的规格为“2V、4W”，连接在光滑水平导轨上，两导轨相距0.1m，电阻不计，金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻1Ω，整个装置处于磁感强度B=1T的匀强磁场中，且磁场方向与导轨平面垂直.求：

（1）为使小灯正常发光，ab的滑行速度多大？
（2）拉动金属棒ab的外力的功率多大？
（12分）如图（甲）所示，边长为L=2．5m、质量m=0．50kg的正方形绝缘金属线框，平放在光滑的水平桌面上，磁感应强度B=0．80T的匀强磁场方向竖直向上，金属线框的一边ab与磁场的边界MN重合．在力F作用下金属线框由静止开始向左运动，在5．0s内从磁场中拉出．测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图（乙）所示．已知金届线框的总电阻为震=4．0Ω．
（1）试判断金属线框从磁场中拉出的过程中，线框中的感应电流方向；
（2）t=2．0s时，金属线框的速度和金属线框受的拉力F；
   （3）已知在5．0s内力F做功1．92J，那么，金属框从磁场拉出过程线框中产生的焦耳热是多少。
如图（a）所示，间距为L电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度恒为B不变；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图（b）所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上也由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。
已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为L，在t=tx时刻（tx未知）ab棒恰好进入区域Ⅱ，重力加速度为g。求：
（1）区域I内磁场的方向；
（2）通过cd棒中的电流大小和方向；
（3）ab棒开始下滑的位置离区域Ⅱ上边界的距离；
（4）ab棒开始下滑至EF的过程中，回路中产生总的热量。（结果用B、L、θ、m、R、g表示）

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