如图所示，相距为d的两水平虚线p1、p2表示方向垂直纸面向里的匀强磁场中的上下边界，磁场的磁感应强度为B，正方形abcd的边长为L（L<d）、质量为m、电 - 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，相距为d的两水平虚线p₁、p₂表示方向垂直纸面向里的匀强磁场中的上下边界，磁场的磁感应强度为B，正方形abcd的边长为L（L<d）、质量为m、电阻为R，线框处在磁场正上方，ab边与虚线p₁相距h.线框由静止释放，下落过程中线框平面始终在竖直平面内，线框的ab边刚进入磁场时的速度和ab边刚离开磁场时的速度相同.在线框从进入到全部穿过磁场的过程中，下列说法正确的是( )

A．线框克服安培力所做的功为2mgd

B．线框克服安培力所做的功为mgd

C．线框的最小速度一定为

D．线框的最小速度一定为

答案

解析

根据cd边刚进入磁场和cd边刚离开磁场时速度大小相等，对这一过程应用动能定理可得线圈进入磁场的过程克服安培力做功为mgd，出磁场的过程同样要克服安培力做功mgd，所以总共产生电能2mgd，则感应电流做功2mgd，所以A对、B错；若进入过程中出现匀速运动情况，则安培力与重力相等，所以存在最小速度为的可能，如果进入磁场过程中线框做减速运动，可能有重力小于安培力的情况，C说一定不正确；对整个过程应用动能定理可得D正确．

核心考点

试题【如图所示，相距为d的两水平虚线p1、p2表示方向垂直纸面向里的匀强磁场中的上下边界，磁场的磁感应强度为B，正方形abcd的边长为L（L<d）、质量为m、电】；主要考察你对电磁感应等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图甲所示，MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场.现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中，使线框平面与磁场垂直，且bc边与磁场边界MN重合.当t= 0时，对线框施加一水平拉力F，使线框由静止开始向右做匀加速直线运动；当t = t₀时，线框的ad边与磁场边界MN重合.图乙为拉力F随时间变化的图线，不计摩擦阻力.由以上条件可知，磁场的磁感应强度B的大小和感应电流方向分别为

A．电流方向abcda	B．电流方向adcba
C．电流方向abcda	D．电流方向abcda

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足够长的光滑平行金属导轨cd和ef水平放置，在其左端连接为θ=37⁰的光滑金属导轨ge、hc，导轨相距均为

=1m,在水平导轨和倾斜导轨上，各放一根与导轨垂直的金属杆，金属杆与导轨接触良好。金属杆a、b质量均为

=0.1kg，电阻R_a=2Ω、R_b=3Ω，其余电阻不计。在水平导轨和斜面导轨区域分别有竖直向上和竖直向下的匀强磁场B₁、B₂，且B₁=B₂=0.5T。已知t=0时起，杆a在外力F₁作用下由静止开始水平向右运动，杆

在水平向右的F₂作用下始终保持静止状态，且F₂="0.75+0.2t" (N)。（g取10m/s²）

（1）通过计算判断杆a的运动情况；
（2）从t=0时刻起，求1s内通过杆b的电量；
（3）若t=0时刻起，2s内作用在a棒上外力做功为 3.2J，则这段时间内b棒上产生的热量为多少？

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一导体棒长l=40cm，在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中作切割磁感线运动，运动的速度v=5.0m／s，若速度方向与磁感线方向夹角β=30°，则导体棒中感应电动势的大小为____V，

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如图所示为一种磁性加热装置，其关键部分由n根间距相等的平行金属条两端焊接在两个等大的金属圆环上，成鼠笼状。每根金属条的长度为l，电阻为R，金属环的直径为D、电阻不计。图中虚线所示的空间范围内存在着磁感强度为B的匀强磁场，磁场的宽度恰好等于“鼠笼”金属条的间距，当金属环以角速度ω绕过两圆环的圆心的轴OO′旋转时，始终有一根金属条在垂直切割磁感线。“鼠笼”的转动由一台电动机带动，这套设备的效率为η，求电动机输出的机械功率。

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（18分）如图所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d的平行金属板R和R_x分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻。

（1）调节R_x=R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v。
（2）改变R_x，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电量为+q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的R_x。

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