摘要：如图所示.由10根长度均为L的金属杆连接成一个“目 字形的矩形金属框abcdefgh.放在纸面所在的平面内.金属杆ah.bg.cf和de的电阻均为R.其他各杆的电阻不计.各杆端点间连接良好.有一个宽度也为L的匀强磁场.磁场边界跟de杆平行.磁感应强度的大小为B.方向垂直于纸面向里.现以速度v把金属框从磁场的左边界匀速向右拉.从de杆刚进入磁场时开始计时.求: (1)从开始计时到ah杆刚要进入磁场的过程中.通过ah杆横截面上的总电荷量. (2)从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中.金属框中电流所产生的总热量. 解析:(1)设de杆在磁场中运动时通过de的电流为I.则有: E＝BLv＝I(R+) 所以:I＝ 通过ah杆的电流为:I1＝＝ 同理可知.当cf杆.bg杆在磁场中运动时.通过ah杆的电流为: I2＝I3＝I1＝ 故所求的总电荷量为:q＝I1t＝·＝. (2)据分析可知.de.cf.bg和ah中任一杆在磁场中运动时.该杆中的电流均为:I＝ 该杆受到的安培力为:F安＝BIL＝ 故所求的总热量为:Q＝F安·4L＝. 答案:
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如图所示，在与水平方向成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计．空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.20T，方向垂直轨道平面向上，轨道底端连有电阻R=10.0×10-2Ω．导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好，每根导体棒的质量均为m=2.0×10-2kg，导体棒ab电阻r=5.0×10-2Ω，导体棒cd阻值与R相同．金属轨道宽度l=0.50m．现先设法固定导体棒cd，对导体棒ab施加平行于轨道向上的恒定拉力，使之由静止开始沿轨道向上运动．导体棒ab沿轨道运动距离为S=1.0m时速度恰达到最大，此时松开导体棒cd发现它恰能静止在轨道上．取g=10m/s2，求：（1）导体棒ab的最大速度以及此时ab两点间的电势差；
（2）导体棒ab从开始到运动距离为S的过程中电阻R上产生的总热量．
如图所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨ad和bc相距L=0.2m，另外两根水平金属杆MN和EF的质量均为m=10-2kg，可沿导轨无摩擦地滑动，MN杆和EF杆的电阻均为0.2Ω（竖直金属导轨的电阻不计），EF杆放置在水平绝缘平台上，整个装置处于匀强磁场内，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度B=1.0T，现让MN杆在恒定拉力作用下由静止开始向上加速运动，当MN杆加速到最大速度时，EF杆对绝缘平台的压力为零（g取10m/s2）（1）定性说明在达到最大速度前MN杆的运动性质（不用说明理由）；
（2）达到最大速度时，拉力对MN杆做功的功率为多大？
如图所示，光滑且足够长的平行导轨MN和PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，电阻R1=0.4Ω，导轨上静止放置一质量m=0.1kg，电阻R2=0.1Ω的金属杆，导轨电阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度B1=0.5T的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始做匀加速运动并开始计时，若5s末杆的速度为2.5m/s，求：（1）5s末电阻R1上消耗的电功率．
（2）5s末外力F的功率
（3）若杆最终以8m/s的速度做匀速运动，此时闭合电键S，α射线源A释放的α粒子经加速电场C加速后从 a 孔对着圆心0进入半径r=
| 3 |
| 6.4 |
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如图所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨ad和bc相距L=0.2m，另外两根水平金属杆MN和EF的质量均为m=10-2kg，可沿导轨无摩擦地滑动，MN杆和EF杆的电阻均为0.2Ω（竖直金属导轨的电阻不计），EF杆放置在水平绝缘平台上，整个装置处于匀强磁场内，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度B=1.0T，现让MN杆在恒定拉力作用下由静止开始向上加速运动，当MN杆向上运动了0.5m后速度达到最大，此时EF杆恰好对绝缘平台的压力为零．（g取10m/s2）试求：（1）达到最大速度时，拉力对MN杆做功的功率；
（2）这一过程中，MNEF回路中产生的焦耳热．
如图所示，在与水平方向成θ＝30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B＝0.20T，方向垂直轨道平面向上，轨道底端连有电阻R＝10.0×10－2Ω。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好，每根导体棒的质量均为m＝2.0×10－2kg，导体棒ab电阻r＝5.0×10－2Ω，导体棒cd阻值与R相同。金属轨道宽度l＝0.50m。现先设法固定导体棒cd，对导体棒ab施加平行于轨道向上的恒定拉力，使之由静止开始沿轨道向上运动。导体棒ab沿轨道运动距离为S＝1.0m时速度恰达到最大，此时松开导体棒cd发现它恰能静止在轨道上。取g＝10m/s2， 求：
（1）导体棒ab的最大速度以及此时ab两点间的电势差；
（2）导体棒ab从开始到运动距离为S的过程中电阻R上产生的总热量。
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