热门试卷

图中所示的“日”字形闭合框架中，框架相当于由两个边长L=0.1m的正方形组成，磁感强度B=1T的匀强磁场与框面垂直，今沿图示方向以v=24m/s的速度将框架匀速拉出磁场区域，求此过程中拉力所做的功．已知ab、cf、de每段电阻均为3，cd、fe每段电阻均为1.5，bc、a f 两段电阻为零，不考虑线框架重力作用的影响．

(17分)如图17所示，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻．区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s.一质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F＝0.5v＋0.4(N)(v为金属棒速度)的水平外力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大．(已知：l＝1 m，m＝1 kg，R＝0.3 Ω，r＝0.2 Ω，s＝1 m)

(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；

(2)求磁感应强度B的大小；

(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v＝v0－x，且棒在运动到ef处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？

(4)若在棒未出磁场区域时撤出外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线．

如图，光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心，半径R为1m。两金属轨道间的宽度d为0.5m，匀强磁场B方向如图，大小为0.8T。质量m为0.05kg、长为0.5m的金属细杆置于框架上的M点，当在金属细杆内通以一恒为I=5A的电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动，已知MN＝L＝1m，求金属细杆在P点对每一条轨道的作用力。

如图，在水平台面上铺设了两根电阻不计的平行导轨MN和PQ，它们的宽度L=0.50m，水平部分是粗糙的，置于匀强磁场中，磁感应强度B=0.60T，方向竖直向上．倾斜部分较光滑，该处无磁场．直导线a和b可在导轨上滑动，质量均为m=0.20kg，电阻均为R=0.15．b放在导轨的水平部分，a置于斜轨高h=0.050m处无初速度释放(设在运动中a、b间距足够远且始终与导轨接触并垂直．回路感应电流的磁场不计，g=10m/s2)求:

①由导线和导轨所组成回路的最大感应电流是多少?

②如果导线与水平导轨动摩擦因数=0.10，当导线b速度达到最大值

时，a的加速度大小是多少?

（20分）金属圆环半径r1=10m，内有半径为r2=的圆形磁场磁感强度随时间的变化关系如图乙，金属圆环与电容C、电阻及平行金属板MN如图甲连接，金属圆环电阻为r0=2Ω，R1＝R3＝3Ω，R2＝R5＝2Ω，R4＝7Ω，紧靠MN的右侧有一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接。一个绝缘带电小球以初速度V0=4.0m/s从MN左侧紧靠上极板（不接触）水平飞入,从A点飞出电场速度恰好沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数u=0.50。（g取10m/s2，sin37°="0.60," cos37°="0.80)" ,

（1）平行金属板MN两端电压是多少？

（2）为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？

（3）按照（2）的要求，小物块进入轨道后可以有多少次通过圆轨道上距水平轨道高为0.01m的某一点。

在图中，MON是光滑的裸导线围成的线框，∠MON=60°，线框处在水平面内且置于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，裸导线ab与线框良好接触，接触点a、b与线框顶点O构成等边三角形，裸导线ab能在弹簧S的作用下沿线框匀速向左移动，运动到顶点O以后继续在光滑绝缘导轨上向左运动（绝缘导轨与光滑的裸导线围成的线框在同一水平面内，且光滑连接）；已知弹簧的平衡位置在O点，导线的初始位置处在弹簧的弹性限度内，弹簧的劲度系数为k，导线MON与ab单位长度的电阻均为r，裸导线ab的质量为m.

（1）求ab向左做匀速运动的速度v.

（2）从裸导线ab第一次运动到顶点O

开始计算，直到裸导线静止，电路中所

产生的焦耳热Q是多少?

如题18图所示，在一磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h＝0.1m的平行金属导轨MN与PQ，导轨的电阻忽略不计．在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R＝0.3Ω的电阻，导轨上跨放着一根长为L＝0.2m，每米长电阻r＝2.0Ω/m的金属棒ab，金属棒与导轨正交，交点为c、d。当金属棒以速度v＝4.0m/s向左做匀速运动时，试求：

（1）电阻R中的电流强度大小和方向；

（2）使金属棒做匀速运动的外力；

（3）金属棒c、d两端点间的电势差Ucd和a、b两端点间

的电势差Uab。

如图所示，两根很长的光滑平行导轨相距L，放在一水平面内，其左端接有电容C，阻值为R1和R2的电阻。整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中，现用大小为F的水平恒力拉棒，使它沿垂直于棒的方向向右运动，棒与导轨的电阻不计，试求：

（1）棒运动的最大速度。

（2）若棒达到最大速度以后突然停止，则电容放电瞬间棒受到的安培力大小和方向。

如图1所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m。导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B。金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连。不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g。现在闭合开关S，将金属棒由静止释放。

（1）判断金属棒ab中电流的方向；

（2）若电阻箱R2接入电路的阻值为0，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻上产生的焦耳热Q；

（3）当B=0.40T，L=0.50m，37°时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系，如图2所示。取g = 10m/s2，sin37°= 0.60，cos37°= 0.80。求阻值R1和金属棒的质量m。