如图甲所示，在水平面上固定有长为L＝2m、宽为d＝1m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l＝0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度随时间变 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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如图甲所示，在水平面上固定有长为L＝2m、宽为d＝1m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l＝0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。在t＝0时刻，质量为m＝0.1kg的导体棒以v₀＝1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ＝0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ＝0.2Ω/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响。求：

小题1:导体棒从t＝0时刻开始向右运动直至末速为零所需的时间；
小题2:导体棒从t＝0时刻开始向右运动直至末速为零时离左端的位置；
小题3:4s内回路中电流的大小，并判断电流方向；
小题4:4s内回路产生的焦耳热。

答案

小题1:1s
小题2:0.5m
小题3:0.1A顺时针方向
小题4:0.02J

解析

略

核心考点

试题【如图甲所示，在水平面上固定有长为L＝2m、宽为d＝1m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l＝0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度随时间变】；主要考察你对电磁感应等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图（a）所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量1kg的单匝均匀正方形铜线框，在1位置以速度v₀＝2m/s进入匀强磁场时开始计时t＝0，此时线框中感应电动势0.8V，在t＝3s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场。此过程中v-t图象如图（b）所示，那么恒力F的大小为_______ N，线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为________ m/s。

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如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，小球(　　)

A．整个过程都做匀速运动

B．进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程中球做加速运动

C．整个过程都做匀减速运动

D．穿出时的速度一定小于初速度

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两根相距为L=1m的足够长的金属导轨如图所示放置，一组导轨水平，另一组平行导轨与水平面成37°角，拐角处连接一阻值为R=1Ω的电阻。质量均为m=1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ=0.5，导轨电阻不计，两杆的电阻均为R=1Ω。整个装置处于磁感应强度大小为

B=1T，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时，静止的cd杆所受摩擦力为最大静摩擦力，方向沿斜面向下。求此拉力的功率。（重力加速度g=10m/s². 可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

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(13分)如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖

直放置，磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R＝0.50Ω的电阻，导轨宽度L＝0.40m。金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，通过传感器记录金属棒ab下滑的距离h与时间t的关系如下表所示。（金属棒ab和导轨电阻不计，g=10m/s²）

时间t/s	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80
下滑距离h/m	0	0.18	0.60	1.20	1.95	2.80	3.80	4.80	5.80	6.80

求：（1）在前0. 4s的时间内，流过金属棒ab中的电荷量q；
（2）金属棒的质量m；
（3）在前1.60s的时间内，电阻R上产生的热量Q_R。

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如图所示，图中所标的导体棒的长度为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒运动的速度均为v，产生的电动势为BLv的是（）

图3

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