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如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ間距離L=0.5m，其電阻不計，兩導軌及其構成的平面與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導軌放置，且都與導軌始終有良好接觸。已知兩金屬棒質量均為m=0.02kg，電阻相等且不可忽略。整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度B=0.2T，金屬棒ab在平行于導軌向上的力F作用下，沿導軌向上勻速運動，而金屬棒cd恰好能夠保持靜止。取g=10m／s，求：

（1）通過金屬棒cd的電流大小、方向；
（2）金屬棒ab受到的力F大��；
（3）若金屬棒cd的發(fā)熱功率為0.1W，金屬棒ab的速度。
(1) I=1A 電流方向由d至c  (2) F=0.2N   (3)  v="2m/s"

試題分析：（1）金屬棒cd在安培力和重力導軌支持力作用下靜止，正交分解后平行導軌方向有F=mgsin30°金屬棒cd受到的安培力F=BIL
代入數(shù)據，解得I=1A
根據楞次定律可知，金屬棒 cd中的電流方向由d至c
（2）金屬棒ab與cd受到的安培力大小相等：F=F
對金屬棒ab，由共點力平衡有F=mgsin30°+F
代入數(shù)據解得F=0.2N 
（3）金屬棒發(fā)熱功率P=I2R
金屬棒ab勻速運動的速度大小為v時，其產生的感應電動勢E=BLv 
由閉合電路歐姆定律知I= 
代入數(shù)據解得v=2m/s
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（15分）如圖所示，一正方形線圈從某一高度自由下落，恰好勻速進入其下方的勻強磁場區(qū)域．已知正方形線圈質量為m，邊長為L，電阻為R，勻強磁場的磁感應強度為B，高度為2L，求：

（1）線圈進入磁場時回路產生的感應電流I1的大小和方向；
（2）線圈離開磁場過程中通過橫截面的電荷量q；
（3）線圈下邊緣剛離開磁場時線圈的速度v的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內，另一邊垂直于水平面。質量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R。整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度v1沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以速度v2向下勻速運動。重力加速度為g。以下說法正確的是（    ）
A．ab桿所受拉力F的大小為
B．cd桿所受摩擦力為零
C．回路中的電流強度為BL(v1＋v2)/2R
D．μ與v1大小的關系為μ＝2Rmg/BLv1

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，電阻不計的光滑金屬導軌平行放置在傾角為的斜面上，下端接有固定電阻和金屬棒cd，它們的電阻均為R。兩根導軌間寬度為L，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌面向上。質量為m、電阻不計的金屬棒ab垂直放置在金屬導軌上，在沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用下，沿導軌以速率v勻速上滑，而金屬棒cd保持靜止。以下說法正確的是 
A．金屬棒ab中的電流為
B．作用在金屬棒ab上各力的合力做功為零
C．金屬棒cd的質量為
D．金屬棒ab克服安培力做功等于整個電路中產生的焦耳熱

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

金屬桿a b水平放置在某高處，當它被平拋進入方向堅直向上的勻強磁場中時(如圖所示)，以下說法中正確的是 （    ）
A．運動過程中感應電動勢大小不變，且Ua＞Ub
B．運動過程中感應電動勢大小不變，且Ua＜Ub
C．由于速率不斷增大，所以感應電動勢不斷變大，且Ua＞Ub
D．由于速率不斷增大，所以感應電動勢不斷變大，且Ua＜Ub

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，閉合導線框的質量可以忽略不計，將它從如圖所示位置勻速向右拉出勻強磁場．若第一次用0.3 s拉出，外力所做的功為W1，通過導線橫截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s拉出，外力所做的功為W2，通過導線橫截面的電荷量為q2，則 W1  W2，q1  q2 （填大于、等于或小于 ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如右圖所示，兩條平行的光滑金屬導軌固定在傾角為θ的絕緣斜面上，導軌上端連接一個定值電阻．導體棒a和b放在導軌上，與導軌垂直并良好接觸．斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內，存在著垂直穿過斜面向上的勻強磁場．現(xiàn)對a棒施以平行導軌斜向上的拉力，使它沿導軌勻速向上運動，此時放在導軌下端的b棒恰好靜止．當a棒運動到磁場的上邊界PQ處時，撤去拉力， a棒將繼續(xù)沿導軌向上運動一小段距離后再向下滑動，此時b棒已滑離導軌．當a棒再次滑回到磁場上邊界PQ處時，又恰能沿導軌勻速向下運動．已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R，b棒的質量為m，重力加速度為g，導軌電阻不計．求：

(1)a棒在磁場中沿導軌向上運動的過程中，a棒中的電流強度Ia與定值電阻R中的電流強度IR之比；
(2)a棒質量ma；
(3)a棒在磁場中沿導軌向上運動時所受的拉力F.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，水平放置的導體框架，寬L＝0.5 m，接有電阻R＝0.3Ω，整個裝置處于垂直框架平面向下的勻強磁場中，磁感應強度B＝0.4 T．一導體棒ab垂直框邊跨放在框架上，并能無摩擦地在框架上滑動，已知導體棒ab的電阻為，框架的電阻均不計．當ab以v＝5.0 m/s的速度向右勻速滑動時，求：

(1)ab棒中產生的感應電流的大小和方向；
(2)維持導體棒ab做勻速運動的外力F的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，平行金屬導軌豎直放在勻強磁場中，勻強磁場沿水平方向且垂直于導軌平面．導體AC可以貼著光滑豎直長導軌下滑．設回路的總電阻恒定為R，當導體AC從靜止開始下落后，下面敘述中正確的說法有（   ）
A．導體下落過程中，機械能守恒
B．導體速度達最大時，加速度最大
C．導體加速度最大時所受的安培力最大
D．導體速度達最大以后，導體減少的重力勢能全部轉化為R中產生的熱量

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