热门试卷

如图所示，两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为L=0.5m。在导轨的一端分别接有阻值均为0.6Ω的电阻R1、R2，在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=1T。一质量m=0.2kg的金属杆垂直放置在导轨上，金属直杆的电阻是r=0.2Ω，其他电阻忽略不计，金属直杆以一定的初速度v0=4m/s进入磁场，同时受到沿x轴正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=2m处速度达到稳定。

求：

（1）金属直杆达到的稳定速度v1是多大？

（2）从金属杆进入磁场到金属直杆达到稳定速度的过程中，电阻R1上产生的热量是多大？

如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环，两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆，两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路，两金属杆质量均为m，电阻均为R，其余电阻不计。整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力F= mg拉细杆a，达到匀速运动时，杆b恰好静止在圆环上某处，试求：

（1）杆a做匀速运动时，回路中的感应电流I；

（2）杆a做匀速运动时的速度v；

（3）杆b静止的位置距圆环最低点的高度h。

如图所示,和为竖直方向的两根很长的平行光滑导轨。导轨间距，电阻不计，接在、间的定值电阻。两导轨间存在垂直于纸面向里的匀强磁场。一根质量，电阻的光滑金属杆从静止开始下滑，下滑过程中，金属杆始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，其—图像如图所示，求磁场的磁感应强度的大小。

如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距离L=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，且都与导轨始终有良好接触。已知两金属棒质量均为m=0.02kg，电阻相等且不可忽略。整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T，金属棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而金属棒cd恰好能够保持静止。取g=10m／s，求：

（1）通过金属棒cd的电流大小、方向；

（2）金属棒ab受到的力F大小；

（3）若金属棒cd的发热功率为0.1W，金属棒ab的速度。

（12分）．如图所示，水平面上有一个动力小车，在动力小车上竖直固定着一个长度L1、宽度L2的矩形线圈，线圈匝线为n，总电阻为R，小车和线圈的总质量为m，小车运动过程所受摩擦力为f。小车最初静止，线圈的右边刚好与宽为d（d﹥L1）的有界磁场的左边界重合。磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度为B。现控制动力小车牵引力的功率，让它以恒定加速度a进入磁场，线圈全部进入磁场后，开始做匀速直线运动，直至完全离开磁场，整个过程中，牵引力的总功为W。

（1）求线圈进入磁场过程中，感应电流的最大值和通过导线横截面的电量。

（2）求线圈进入磁场过程中，线圈中产生的焦耳热。

（3）写出整个过程中，牵引力的功率随时间变化的关系式。

（16分）如图所示，两水平线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，宽度为d，正方形线框abcd由均匀材料制成，其边长为L（L<d）、质量为m、总电阻为R．将线框在磁场上方高h处由静止开始释放，已知线框的ab边刚进入磁场时和刚穿出磁场时的速度相同．求：

（1）ab边刚进入磁场时ab两端的电势差Uab；

（2）ab边刚进入磁场时线框加速度的大小和方向；

（3）整个线框进入磁场过程所需的时间．

如图所示，正方形线框边长L，质量M，电阻R，从高H处自由下落，当线框的下边进入高h =" L" 的有界匀强磁场时，恰好匀速下降，设线框面总与磁场垂直，求

（1）    磁感应强度B 

（2）    线框经过磁场过程中所产生热Q

（3）    线框穿过该区域共需时间T

如图所示，导体框架的平行导轨间距d＝1m，框架平面与水平面夹角＝30°，匀强磁场方向垂直框架平面向上，且B＝0.2T，导体棒ab的质量m＝0.2kg，R=0.1，水平跨在导轨上，且可无摩擦滑动（g取10m/s2）求：

⑴ab下滑的最大速度

⑵以最大速度下滑时，ab棒上的电热功率。

如图所示，在平面内有一扇形金属框，其半径为，边与轴重合，边与轴重合，且为坐标原点，边与边的电阻不计，圆弧上单位长度的电阻为。金属杆MN长度为L，放在金属框上，MN与边紧邻，金属杆ac长度的电阻为R0。磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面垂直并充满平面。现对MN杆施加一个外力（图中未画出），使之以C点为轴顺时针匀速转动，角速度为。求：

（1）在MN杆运动过程中，通过杆的电流I与转过的角度间的关系；

（2）整个电路消耗电功率的最小值是多少？

如图所示,在磁感强度为B=T、方向竖直向下的匀强磁场中，放一个由导线组成的线框abcd，其中ab长0.4m，bc长0.4m，ab这段导线的质量为100g,bc、ad导线的质量忽略不计，线框回路的总电阻为0.16Ω，线框可绕固定不动的cd边转动，已知线框abcd从与cd在同一水平面内开始释放，经过0.4s转到最低位置求ab到达最低位置时线框中的电流的瞬时值.

如图甲所示，空间存在竖直向上磁感应强度B="1" T的匀强磁场，ab、cd是相互平行间距L="1" m的长直导轨，它们处在同一水平面内，左边通过金属杆ac相连，质量m="1" kg的导体棒MN水平放置在导轨上，已知MN与ac的总电阻R="0.2" Ω，其他电阻不计.导体棒MN通过不可伸长细线经光滑定滑轮与质量也为m的重物相连，现将重物由如图所示的静止状态释放后与导体棒MN一起运动，并始终保持导体棒与导轨接触良好.已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5,其他摩擦不计，导轨足够长，重物离地面足够高，重力加速度g取10 m/s2.

（1）请定性说明：导体棒MN在达到匀速运动前，速度和加速度是如何变化的；到达匀速运动时MN受到的哪些力合力为零，并在图乙中定性画出棒从静止至匀速的过程中所受的安培力大小随时间变化的图象（不需说明理由及计算达到匀速的时间）.

（2）若已知重物下降高度h="2" m时，导体棒恰好开始做匀速运动，在此过程中ac边产生的焦耳热Q="3" J，求导体棒MN的电阻值r.

如图所示，两根相距L平行放置的光滑导电轨道，与水平面的夹角均为 ，轨道间有电阻R，处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中，一根质量为m、电阻为r的金属杆ab，由静止开始沿导电轨道下滑．设下滑中ab杆始终与轨道保持垂直，且接触良好，导电轨道有足够的长度，且电阻不计．求：

(1)ab杆将做什么运动 ？若开始时就给ab沿轨道向下的拉力F使其由静止开始向下做加速度为a的匀加速运动 ()．求拉力F与时间t的关系式．

如图, 金属棒a自h 高处从静止开始沿光滑的弧形轨道下骨，进入光滑水平导轨后，在自上而下的匀强磁场B中运动．在水平导轨上原来放着静止的另一根金属棒b，已知两棒的质量关系．

(1)画出a棒刚进入磁场的瞬间的两棒受力图，并求出两棒加速度大小之比．

(2)如果两棒始终没有相碰，求两棒的最终速度(设它们都没有离开磁场),并求出整个过程中两棒和两导轨组成的回路中消耗的电能．