如图，光滑金属导轨互相平行，间距为L，导轨平面与水平面夹角为θ．放在一个范围较大的竖直向上的磁感强度为B的匀强磁场中．将一根质量为m的金属棒ab垂直导轨搁在导轨 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

如图，光滑金属导轨互相平行，间距为L，导轨平面与水平面夹角为θ．放在一个范围较大的竖直向上的磁感强度为B的匀强磁场中．将一根质量为m的金属棒ab垂直导轨搁在导轨上．当ab最后在导轨上以v匀速下滑时，与导轨相连的小灯炮D正好正常发光，若不计导轨、金属棒ab的电阻，则D的额定功率为多少？灯丝此时的电阻为多少？

答案

金属棒到达最大速度后，机械能转化为电能，重力的功率等于D的功率，所以：P_D=P_G=mg•vsinθ
金属棒ab先做加速度减小的变加速运动，后做匀速直线运动，此时速度达到最大，设最大速度为v_m．此时金属棒产生的感应电动势为：
E=BLvsinθ
金属棒所受的安培力大小为：F=BIL，
又I=

，
得：F=

B2L2vsinθ

金属棒受到竖直向下的重力、水平向右的电场力和垂直于斜面的支持力的作用，根据平衡条件得：
mgtanθ=F
联立得：R=

B2L2v•cos2θ

mgsinθ

答：D的额定功率为mdvsinθ；灯丝此时的电阻为R=

B2L2v•cos2θ

mgsinθ

．

核心考点

试题【如图，光滑金属导轨互相平行，间距为L，导轨平面与水平面夹角为θ．放在一个范围较大的竖直向上的磁感强度为B的匀强磁场中．将一根质量为m的金属棒ab垂直导轨搁在导轨】；主要考察你对电磁感应中切割类问题等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图所示，矩形线框的质量m=0.016kg，长L=0.5m，宽d=0.1m，电阻R=0.1Ω．从离磁场区域高h₁=5m处自由下落，刚入匀强磁场时，由于磁场力作用，线框正好作匀速运动．
（1）求磁场的磁感应强度；
（2）如果线框下边通过磁场所经历的时间为△t=0.15s，求磁场区域的高度h₂．

题型：不详难度：| 查看答案

如图所示abcd为一竖直放置的正方形导线框，其平面与匀强磁场方向垂直．导线框沿竖直方向从磁场上边界开始下落，直到ab边出磁场（已知磁场高度大于导线框边长），则以下说法正确的是（　　）

A．线圈进入磁场和离开磁场的过程中通过导体横截面的电荷量相等

B．线圈进入磁场和离开磁场的过程中导体内产生的电热相等

C．线圈从进入磁场到完全离开磁场的过程中导体内产生的电热可能等于线圈重力势能的减小

D．若线圈在ab边出磁场时已经匀速运动，则线圈的匝数越多下落的速度越大

题型：不详难度：| 查看答案

在如甲、乙、丙三图中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电，丙图中的直流电源电动势为E，除电阻R外，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计．图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长．今给导体棒ab一个向右的相同初速度v₀，以下说法正确的是（　　）

A．在导体棒刚开始运动时，甲、乙、丙三种情况中通过电阻R的电流相同

B．三种情形下导体棒ab最终都将静止

C．最终只有乙中导体棒ab静止，甲、丙中导体棒ab都将作匀速直线运动

D．在导体棒ab运动的全部过程中，三个电阻R产生的热量大小是Q_甲＞Q_乙＞Q_丙

题型：不详难度：| 查看答案

风速仪的简易装置如图甲所示．在风力作用下，风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圈中的感应电流随风速的变化而变化．风速为v₁，时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示；若风速变为v₂，且v₂＞v₁，则感应电流的峰值I_m、周期T和电动势E的变化情况是（　　）

A．I_m变大，T变小	B．I_m变大，T不变
C．I_m变小，E变小	D．I_m不变，E变大

题型：不详难度：| 查看答案

如图甲所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α，导轨电阻不计．匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R，另有一条纸带固定金属棒ab上，纸带另一端通过打点计时器（图中未画出），且能正常工作．在两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻R_L=4R，定值电阻R₁=2R，电阻箱电阻调到使R₂=12R，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，同时接通打点计时器的电源，打出一条清晰的纸带，已知相邻点迹的时间间隔为T，如图乙所示，试求：

（1）求磁感应强度为B有多大？
（2）当金属棒下滑距离为S₀时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始下滑2S₀的过程中，整个电路产生的电热．

题型：不详难度：| 查看答案

最新试题

热门考点