如图所示，在光滑的水平桌面上，放置一两边平行的质量为M，宽为L的足够长的“U”开金属框架，其框架平面与桌面平行．其ab部分的电阻为R，框架其它部分电阻不计．垂直 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，在光滑的水平桌面上，放置一两边平行的质量为M，宽为L的足够长的“U”开金属框架，其框架平面与桌面平行．其ab部分的电阻为R，框架其它部分电阻不计．垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd，它们之间的动摩擦因数为μ，且接触始终良好．cd棒通过不可伸长的细线与一个固定在O点力的显示器相连，始终处于静止状态．现在让框架由静止开始在水平恒定拉力F的作用下（F是未知数），向右做加速运动，设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．最终框架匀速运动时力的显示器的读数为2μmg．已知框架位于竖直向上足够大的匀强磁场中，磁感应强度为B．求
（1）框架和棒刚运动的瞬间，框架的加速度为多大？
（2）框架最后做匀速运动时的速度多大？魔方格

答案

（1）对框架、cd棒受力分析如图：当框架匀速运动时，
魔方格

对框架有：F=f+F_安，
对棒cd有：2μmg=f+F_安，
则得F=2μmg
框架和棒刚运动的瞬间，对框架，由牛顿纴第二定律得
F-2μmg=Ma
解得 a=

μmg

（2）设框架最后做匀速运动时的速度大小为v，则感应电动势为E=BLv
回路中感应电流为 I=

R+R

对框架，由力的平衡得：F=BIL+μmg
联立以上各式得到：v=

2μmgR

B2L2

答：
（1）框架和棒刚运动的瞬间，框架的加速度为

μmg

．
（2）框架最后做匀速运动时的速度为

2μmgR

B2L2

．

核心考点

试题【如图所示，在光滑的水平桌面上，放置一两边平行的质量为M，宽为L的足够长的“U”开金属框架，其框架平面与桌面平行．其ab部分的电阻为R，框架其它部分电阻不计．垂直】；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，半径各为R₁=0.5m和R₂=1m的同心圆形导轨固定在同一水平面上，金属直杆ab（长度略长于0.5m）两端架在圆导轨上．将这一装置放在磁感应强度B=1T的匀强磁场内，磁场方向垂直于圆轨道面铅直向下，在外加功率的作用之下，直杆ab以ω=4rad/s的角速度绕过O点的铅直轴逆时针旋转．
（1）求ab中感应电动势的大小，并指出哪端电势较高；
（2）用r=1.5Ω的电阻器跨接于两导轨的两定点（如图中的c、d，电阻器未画出），不计其他部分的电阻，求流过电阻器的电流大小；
（3）在（2）的情况下，设外加机械功率为2W，求杆ab克服摩擦力做功的功率．魔方格

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如图所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨ad和bc相距L=0.2m，另外两根水平金属杆MN和EF的质量均为m=10^-2kg，可沿导轨无摩擦地滑动，MN杆和EF杆的电阻均为0.2Ω（竖直金属导轨的电阻不计），EF杆放置在水平绝缘平台上，整个装置处于匀强磁场内，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度B=1.0T，现让MN杆在恒定拉力作用下由静止开始向上加速运动，当MN杆加速到最大速度时，EF杆对绝缘平台的压力为零（g取10m/s²）
（1）定性说明在达到最大速度前MN杆的运动性质（不用说明理由）；
（2）达到最大速度时，拉力对MN杆做功的功率为多大？魔方格

题型：不详难度：| 查看答案

如图所示，一个水平放置的“∠”型光滑导轨固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，ab是粗细、材料与导轨完全相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好．在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右平动，以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点，则回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒反受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图象中正确的是（　　）

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热门考点

A．	B．	C．	D．
粗细均匀的电阻丝电阻为R，围成n匝边长为a的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场分界线MN位于线框中央，左右两边磁场的磁感应强度大小均为B，方向垂直于线框平面，如图所示．现使线框以大小为v的恒定速度向右平移a/2，则在此过程中穿过线框的磁通量的变化为______，克服安培力做的功为______．
如图放置的两条平行光滑的导轨，两导轨间距为L=0.5m，导轨电阻不计，导体棒ab、cd与导轨垂直放置，金属棒ab质量为0.1kg，cd质量为0.2kg，闭合回路有效电阻为0.2Ω，用长为D=0.3m的绝缘丝线将两棒系住，金属导轨与水平方向夹角为30°，磁感应强度大小恒定为0.4T，方向与导轨所在平面垂直．开始时两棒静止，剪连接两棒的丝线后，保持cd棒不动，ab棒在的外力作用下沿斜面向上运动，当速度达到1.5m/s的后保持匀速直线运动，此时cd也自由释放．（不计感应电流磁场的影响，g取10m/s²）（1）棒cd自由释放的瞬间，其电流方向如何？cd棒所受的安培力多大？（2）设斜面足够长，试求cd棒的最终速度．