热门试卷

16．如图所示，水平放置的三条光滑平行金属导轨a，b，c，相距均为d＝1m，导轨ac间横跨一质量为m＝1kg的金属棒MN，棒与导轨始终良好接触．棒的总电阻r＝2Ω，导轨的电阻忽略不计．在导轨bc间接一电阻为R＝2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想电压表．整个装置放在磁感应强度B＝2T匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动，已知施加的水平外力功率恒定，经过t＝1s时间棒达到稳定时速度3m／s．试求：

（1）金属棒达到稳定时施加水平恒力F为多大?水平外力F的功率为多少?

（2）金属棒达到稳定时电压表的读数为多少?

（3）此过程中灯泡产生的热量是多少?

如图所示，一光滑金属直角形导轨aOb竖直放置，Ob边水平。导轨单位长度的电阻为ρ，电阻可忽略不计的金属杆cd搭在导轨上，接触点为M、N。t = 0时，MO = NO = L，B为一匀强磁场，方向垂直纸面向外。（磁场范围足够大，杆与导轨始终接触良好，不计接触电阻）

12.如图所示，有一光滑、不计电阻且较长的“"型平行金属导轨，间距L=l m，导轨所在的平面与水平面的倾角为，导轨空间内存在垂直导轨平面的匀强磁场。现将一质量m=0.1kg、电阻R=2的金属杆水平靠在导轨上（与导轨两边垂直，且接触良好），g=l0m／s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8 。求：

（1）若磁感应强度随时间变化满足B=2+0.2t(T)，金属杆由距导轨顶部L1=l m处释放，求至少经过多长时间释放，会获得沿斜面向上的加速度；

(2)若匀强磁场大小为定值，对金属杆施加一个平行于导轨斜面向下的外力F，其大小为为金属杆运动的速度，使金属杆以恒定的加速度a=10m／s2沿导轨向下做匀加速运动，求匀强磁场磁感应强度的大小；

(3)若磁感应强度随时间变化满足,t=0时刻金属杆从离导轨顶端L1=l m处静止释放，同时对金属杆施加一个外力，使金属杆沿导轨下滑且没有感应电流产生，求金属杆下滑L2=5 m所用的时间。

30．据报道，最近实验室已研制出一种电磁轨道炮，其实验装置俯视如图。炮弹（图中阴影部分）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接．开始时炮弹在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁场力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出．设两导轨之间的距离d＝0．10m，导轨长L＝5．0m，炮弹质量m＝10g。导轨上电流I的方向如图中箭头所示．可以认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B＝50．0T，若炮弹出口速度为v＝2．0×103m/s，求：

（1）磁场的方向；

（2）通过导轨的电流I。（忽略摩擦力与重力的影响）

32．如图所示，两根光滑水平导轨与一个倾角为α的金属框架abcd连接（连接处呈圆弧形）．匀强磁场仅分布于框架所在斜面，磁感应强度B跟框架面垂直。框架边ab、cd长均为L，电阻均为2R，框架其余部分电阻不计．有一根质量为m、电阻为R的金属棒MN平行于ab放置，让它以初速v0冲上框架，在到达最高点的过程中，框架边ab发出的热量为Q。试求：

（1）金属棒MN受到的最大安培力的大小和方向；

（2）金属棒MN上升的最大高度；

（3）金属棒MN刚冲上框架时ab部分的发热功率。