如图a所示，空间存在B=0.5T，方向竖直的匀强磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L=0.2m，R是连在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m= - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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如图a所示，空间存在B=0.5T，方向竖直的匀强磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L=0.2m，R是连在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒。从零时刻开始，对ab施加一个大小为F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触，图b是棒的速度--时间图像，其中AO是图像在O点的切线，AB是图像的渐近线.除R以外，其余部分的电阻均不计.

(1) 求R的阻值.
(2) 当棒的位移为100m时，其速度已经达到了最大速度10m/s，求在此过程中电阻上产生的热量.

答案

（1）

（2）20J

解析

试题分析：(1)（5分）在0时刻棒受到拉力F和摩擦力f的作用,加速度等于直线AO的斜率.
据牛顿第二定律

由图知

由以上两式得

当棒达到最大速度v时,电动势为E,电流为I,棒受到的安培力为F安,则

此时棒处在平衡状态

由以上公式得

（2）（5分）电阻R上产生的热量等于过程中导体棒克服安培力所的功W
由动能定理

带入数据得

则：此过程中电阻上产生的热量为20J
点评：在解题中要注意分析过程，通过爱力分析找出力和运动的关系；再分析各力的做功情况，可利用能量守恒或功能关系求解．

核心考点

试题【如图a所示，空间存在B=0.5T，方向竖直的匀强磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L=0.2m，R是连在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=】；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，平行导轨间距为d，其左端接一个电阻R.匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在平面．一根金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻均不计．当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在导轨上滑行时，通过电阻R的电流强度是( )

A．

B．

C．

D．

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如图所示，MN、PQ为两条平行放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒AB斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为l，金属棒与导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为(　　)

A．I＝	B．I＝
C．I＝	D．I＝

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如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，上端接有电阻R＝3 Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场，现将质量m＝0.1 kg、电阻r＝1 Ω的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v－t图象如图乙所示(取g＝10 m/s²)．求：

(1)磁感应强度B的大小．
(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中电阻R产生的热量．

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如图所示装置中，线圈A、B彼此绝缘绕在一铁芯上，B的两端接有一电容器，A的两端与放在匀强磁场中的导电轨道连接，轨道上放有一根金属杆ab.要使电容器上板带正电，金属杆ab在磁场中运动的情况可能是：

①向右减速滑行 ②向右加速滑行
③向左减速滑行 ④向左加速滑行
以上选项正确的为（）
A.①④ B.②③ C.①② D.③④

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如图所示，一对平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距

＝1.0 m，左端接有阻值R＝1.0Ω的电阻，一质量m＝0.2 kg，电阻忽略不计的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝1.0 T，棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，现用功率恒为6W的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动（棒MN在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触），当电阻R产生热量Q =" 5.8" J时获得稳定速度，此过程中，通过电阻R的电量q =" 2.8" C（g取10m/s²），求：

(1)棒MN达到的稳定速度多大？
(2)棒MN从静止开始到稳定速度的时间是多少？

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