如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置，与水平面夹角为θ，两导轨间距为L0，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：0118 期末题难度：来源：

如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置，与水平面夹角为θ，两导轨间距为L₀，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。
(1)在加速下滑时，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
(2)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。
(3)若现在用沿导轨平面垂直于杆的恒力F将金属杆从底端无初速推过足够距离S到达某一位置，立即撤去此恒力。问金属杆从开始上推到滑回底端的全过程中，在回路里产生的焦耳热是多少？

答案

(1)

，

(2)v_m=mgRsinθ/(B²L₀²)
(3)Q=FS-mv_m²/2，

核心考点

试题【如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置，与水平面夹角为θ，两导轨间距为L0，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨】；主要考察你对电磁感应等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图所示，把一矩形线圈abcd从有理想边界的匀强磁场中由图示位置拉出，第一次速度为v₁，第二次速度为v₂，且v₂=2v₁。则在两种情况下，拉力做功之比为W₁︰W₂=__________，拉力的功率之比为P₁︰P₂=__________，线圈中产生的焦耳热之比为Q₁︰Q₂=__________。

题型：0107 期末题难度：| 查看答案

空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向外，区域宽为l₁。现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为l₂，长边的长度为2l₁，如图所示，某时刻线框以初速v沿与ab垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变。设该线框的电阻为R，从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于__________。

题型：0127 期末题难度：| 查看答案

如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L₁，处在竖直向下、磁感应强度大小为B₁的匀强磁场中。一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为m、每边电阻均为r、边长为L₂的正方形金属框abcd置于竖直平面内，两顶点a、b通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为B₂的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力。
（1）通过ab边的电流I_ab是多大？
（2）导体杆ef的运动速度v是多大？

题型：0127 期末题难度：| 查看答案

一个质量m=0.016kg、长L=0.5m，宽d=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线圈，从离匀强磁场上边缘高h₁=5m处由静止自由下落。进入磁场后，由于受到磁场力的作用，线圈恰能做匀速运动（设整个运动过程中线框保持平动），测得线圈下边通过磁场的时间△t=0.15s，取g=10m/s²，求：
（1）线圈入磁场时的速度；
（2）匀强磁场的磁感强度B；
（3）磁场区域的高度h₂；
（4）通过磁场过程中线框中产生的热量，并说明其转化过程。

题型：0127 期末题难度：| 查看答案

如图所示，电阻不计的足够长平行金属导轨MN和OP放置在水平面内。MO间接有阻值为R=3Ω的电阻，导轨相距d=1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。质量为m=0.1kg，电阻为r=1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好，现用平行于MN的恒力F=1N向右拉动CD，CD受摩擦阻力f恒为0.5N，求
（1）CD运动的最大速度是多少？
（2）当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？

题型：0127 期末题难度：| 查看答案

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