如图所示，在相距L="0.5" m的两条水平放置无限长的金属导轨上，放置两根金属棒ab和cd，两棒的质量均为m="0.1" kg，电阻均为R="3" Ω，整个装 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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如图所示，在相距L="0.5" m的两条水平放置无限长的金属导轨上，放置两根金属棒ab和cd，两棒的质量均为m="0.1" kg，电阻均为R="3" Ω，整个装置处于无限大、竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B="1" T，导轨电阻及摩擦力均不计.从t=0时刻开始，用一水平向右的恒力F作用于ab棒上，使ab棒从静止开始运动，经过t="4" s，回路达到了稳定状态，此后回路中电流保持0.6 A不变.求第4 s时

(1)cd棒的加速度大小；
(2)ab棒与cd棒的速度之差；
(3)ab棒的速度大小.

答案

(1)3 m/s² (2)7.2 m/s (3)15.6 m/s

解析

(1)E_cd="BLI=1×0.5×0.6" N="0.3" N
cd棒的加速度

="3" m/s².
(2)IR_总=BLv_ab-BLv_cd=BL·Δv
代入数值，解得Δv="7.2" m/s，
回路达到稳定状态，两棒有共同的加速度.
(3)对于ab棒：F-F_cd=ma
解得F="0.6" N
根据动量定理，对于ab棒：
(F-BL

)t=mv_ab；
对于cd棒：BL

t=mv_cd
其中I为平均电流，由以上两式得
Ft=mv_ab+mv_cd
代入数值，得v_ab="15.6" m/s.

核心考点

试题【如图所示，在相距L="0.5" m的两条水平放置无限长的金属导轨上，放置两根金属棒ab和cd，两棒的质量均为m="0.1" kg，电阻均为R="3" Ω，整个装】；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 3-5-18 所示，有一宽为 2L 的匀强磁场区域，磁感应强度为 B，方向垂直纸面向外.abcd 是由均匀电阻丝做成的边长为 L 的正方形线框，总电阻值为 R.线框以垂直磁场边界的速度 v 匀速通过磁场区域，在整个运动过程中，线框 ab、cd 两边始终与磁场边界平行.则（）

图3-5-18

A．整个过程线圈中的电流方向始终为顺时针方向

B．整个过程线圈中的电流方向始终为逆时针方向

C．整个过程中 ab 两点的电势差为

BLv

D．整个过程中线圈产生的焦耳热为

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如图3-5-22所示，MN、PQ为两根间距不均的金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，导轨的一端接阻值为10 Ω的电阻R₁和电流表，另一端接阻值为5 Ω的电阻R₂.质量为m="0.1" kg的金属棒放在导轨ab处，以初速度v₀="8" m/s滑到导轨的a′b′处，历时t="0.08" s.导轨在ab处的间距L₁="0.5" m,在a′b′处的间距L₂="1.0" m.若金属棒滑动时始终与导轨接触良好，电流表的示数保持不变，不计棒与导轨间的摩擦以及其他电阻的影响.求：

图3-5-22
（1）金属棒在导轨a′b′处的速度；
（2）电流表的示数；
（3）匀强磁场的磁感应强度.

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如图16-7-7，正方形闭合导线框从距磁场区域边界高度为h处自由下落，恰可匀速进入磁场区.若导线框的质量为m、边长为L,总电阻为R，匀强磁场的磁感应强度为B，导线框进入磁场区的过程中，线框平面始终与磁场方向垂直.则高度h为______________.

图16-7-7

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如图16-7-8所示，两根相距l的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨电阻不计，另两根与光滑导轨接触的金属杆质量均为m，电阻均为R.若要使cd杆恰好平衡，且静止不动，则ab杆应向____________做____________运动，ab杆运动速度的大小是____________，对ab杆所加外力的大小为_______________.

图16-7-8

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两条平行金属导轨置于水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨平面与磁场垂直，轨距为l，左端连接一电阻R，如图16-7-9所示.长为2l的导体棒ab与导轨垂直，a端与下面的导轨接触.现将导体棒ab以a端为轴沿导轨平面向右转过90°角，在此过程中棒与导轨保持良好接触.求通过R的电荷量.

图16-7-9

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