热门试卷

如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=l 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的过程中电阻R产生的热量。

如图所示，边长L＝0.20m的正方形导线框ABCD由粗细均匀的同种材料制成，正方形导线框每边的电阻R0＝1.0Ω，金属棒MN与正方形导线框的对角线长度恰好相等，金属棒MN的电阻r＝0.20Ω。导线框放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.50T，方向垂直导线框所在平面向里。金属棒MN与导线框接触良好，且与导线框对角线BD垂直放置在导线框上，金属棒上的中点始终在BD连线上。若金属棒以v＝4.0m/s的速度向右匀速运动，当金属棒运动至AC位置时，求：

（1）金属棒产生的电动势大小；

（2）金属棒MN上通过的电流大小和方向；

（3）导线框消耗的电功率。

水平放置的平行金属框架宽L=0.2m，质量为m=0.1kg的金属棒ab放在框架上，并且与框架的两条边垂直。整个装置放在磁感应强度B=0.5T，方向垂直框架平面的匀强磁场中，如图所示。金属棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始运动。电路中除R=0.05Ω外，其余电阻、摩擦阻力均不考虑。试求当金属棒ab达到最大速度后，撤去外力F，此后感应电流还能产生的热量。（设框架足够长）

如图所示，把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，与圆环始终保持良好的接触。当金属棒以恒定速度v向右移动，且经过圆心时，求：

（1）棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN；

（2）在圆环和金属棒上消耗的总功率。

两根相距d=0.20m的平行光滑金属长导轨与水平方向成30°角固定，匀强磁场的磁感强度B=0.20T，方向垂直两导轨组成的平面，两根金属棒ab、cd互相平行且始终与导轨垂直地放在导轨上，它们的质量分别为m1=0.1kg，m2=0.02kg，两棒电阻均为0.20Ω，导轨电阻不计，如图所示。

（1）当ab棒在平行于导轨平面斜向上的外力作用下，以v1=1.5m/s速度沿斜面匀速向上运动，求金属棒cd运动的最大速度；

（2）若要cd棒静止，求使ab匀速运动时外力的功率。（g=10m/s2）

如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距L＝0.20m，电阻R＝10Ω，有一质量为m＝1kg的金属棒平放在轨道上，与两轨道垂直，金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=5T，现用一外力F沿轨道方向拉金属棒，使之做匀加速运动，加速度a＝1m/s2，试求：

（1）力F与时间t的关系。

（2）F＝3N时，电路消耗的电功率P。

（3）若外力F的最大值为5N，为求金属棒运动所能达到的最大速度，某同学解法为：先由（1）中的结果求出F＝5N时的时间t，然后代入求解。指出该同学解法的错误之处，并用正确的方法解出结果。

如图，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之接触良好；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面。开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0。在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻。 求：此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率？

如图，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.2kg、电阻R=0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直框架向上。现用F=0.8N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒向右位移为15m时，速度达到最大，求：

（1）求ab棒所能达到的最大速度？

（2）此时ab棒产生的感应电动势的大小？

（3）求这个过程产生的焦耳热？

如图，两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角，导轨间距为d，两导体棒a和b与导轨垂直放置，两根导体棒的质量都为m、电阻都为R，回路中其余电阻不计。整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B,在t=0时刻使a沿导轨向上作速度为v的匀速运动，同时将b由静止释放，b经过一段时间后也作匀速运动。已知d=1m，m=0.5kg，R=0.5Ω，B=0.5T，θ=300，g取10m／s2，不计两导棒间的相互作用力。         

（1）若使导体棒b静止在导轨上，导体棒a向上运动的速度v多大?

（2）若a在平行于导轨向上的力F作用下，以v1=2m/s的速度沿导轨向上匀速运动，试导出F与b的速率v2的函数关系式并求出v2的最大值；

（3）在(2)中，当t=2s时，b的速度达到5.06m/s，2s内回路中产生的焦耳热为13.2J，求该2s内力F做的功(结果保留三位有效数字)。

如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L1，电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求：

（1）磁感应强度的大小；

（2）灯泡正常发光时导体棒的运动速率。

如图所示，两个水平放置的平行光滑金属导轨之间得距离为L，电阻不计，左端串联一个定值电阻R，金属杆ab的电阻为r质量为m。匀强磁场的磁感应强度为B。杆在恒力F作用下由静止开始运动。

（1）杆的运动速度为v时，感应电动势及感应电流的大小。

（2）求出金属杆的最大速度。

（3）已知金属杆达到最大速度时运动位移为s，求此过程中电路产生的焦耳热Q。

如图所示，两平行的足够长的金属导轨间距为L，导轨与水平面成30°角。质量为m，长为L，电阻为r的两个完全相同的金属棒ab、cd放置在导轨上，恰好均处于静止状态。整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度为B，磁场方向与导轨平面垂直向上。现用沿导轨向上的外力施与金属棒ab上，使ab棒由静止开始沿导轨向上做匀加速运动，加速度为a。则（滑动摩擦力与最大静摩擦力近似相等）

⑴ 金属棒与导轨间的动摩擦因数是多少？

⑵ 要使金属棒cd始终静止在导轨上，金属棒ab运动的速度不能超过多少？

⑶ 在金属棒ab由静止到达（2）中速度的过程中外力和安培力做的总功是多少？