如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：甘肃省期中题难度：来源：

如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。
（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；
（3）在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小和方向。

答案

解：（1）棒刚开始运动时，速度为0，故此时无安培力，物体只受重力、支持力和摩擦力。所以有

（2）速度最大时，加速度为0，此时有

①

②

③
由上述式子可得v_m=10m/s
（3）由安培力方向可知此时磁场方向垂直于斜面向上。将上述各已知量代入①③式，可得B=0.4T

核心考点

试题【如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为】；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，将边长为L、总电阻为R的正方形闭合线圈，从磁感强度为B的匀强磁场中以速度v匀速拉出（磁场方向如图，垂直线圈平面）
（1）所用拉力F＝         ；
（2）拉力F做的功W＝        ；
（3）线圈放出的热量Q＝         ；
（4）通过导线截面的电量q＝         ；
（5）线圈发热的功率P_热＝           。

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如图所示，两条光滑水平平行的金属导轨相距L，电阻忽略不计，导轨上放两根和导轨垂直的金属杆ab、cd，cd系有细线跨过定滑轮与重物相连，重物放在水平地面上，垂直轨面竖直上向的匀强磁场，磁感应强度B=1T，L=0.5m，重物质量是m=2kg，杆ab、cd总电阻R=0.1Ω，现使杆ab向左平动，杆ab的速度增大到__________m/s时杠cd刚好把重物提起。（g=10m/s²）

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如图，一个U形导体框架，其宽度L=1m，框架所在平面与水平面的夹角α=30°，其电阻可忽略不计。设匀强磁场与U形框架的平面垂直。匀强磁场的磁感强度B＝0.2T。今有一条形导体ab，其质量为m＝0.5kg，有效电阻R=0.1 Ω，跨接在U形框架上，并且能无摩擦地滑动，（g=10m/s²）
（1）由静止释放导体，导体ab下滑的最大速度v_m=____________ m/s；
（2）在最大速度v_m，在ab上释放的电功率P=____________W。

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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h₁=5m高处由静止开始自由下落，进入一个匀强磁场，当线圈的下边刚进入磁场时，由于磁场力的作用，线圈刚好作匀速直线运动，如图所示，已知线圈ab边通过磁场区域所用的时间t=0.15s，g=10m/s²。求：
（1）磁场的磁感强度B；
（2）磁场区域的高度h₂。

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如图所示，矩形单匝导线框abcd竖直放置，其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域，该区域的上边界PP′水平，并与线框的ab边平行，磁场方向与线框平面垂直。已知线框ab边长为L₁，ad边长为L₂，线框质量为m，总电阻为R。现无初速度地释放线框，在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直，且线框的ab边始终与PP′平行。重力加速度为g。若线框恰好匀速进入磁场，求：
(1)dc边刚进入磁场时，线框受安培力的大小F；
(2)dc边刚进入磁场时，线框速度的大小v；
(3)在线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中，重力做的功W。

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