如图所示两根电阻忽略不计的相同金属直角导轨相距为l，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面，且都是足够长，两金属杆ab，cd与导轨垂直接触形成闭合回路， - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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如图所示两根电阻忽略不计的相同金属直角导轨相距为l，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面，且都是足够长，两金属杆ab，cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，回路总电阻为R，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。现使杆ab受到F=5.5+1.25 t(N)的水平外力作用，从水平导轨的最左端由静止开始向右做匀加速直线运动，杆cd也同时从静止开始沿竖直导轨向下运动．已知：l=2m，m_ab=1 kg，m_ad=0.1 kg，R=0.4 Ω，μ=0.5，g取10 m/s²。求：
(1)磁感应强度B的大小；
(2)cd杆下落过程达最大速度时，ab杆的速度大小。

答案

解：(1)对ab杆：f₁=μm_abg=5 N
当t=0时

，得a=0.5 m/s²
所以ab杆由静止开始以a=0.5 m/s²的加速度沿导轨匀加速运动

F_安=BIl
E=Blv

F_安=

根据牛顿第二定律有F-F_安-f₁=m_aba
联立以上各式，解得

代入数据，解得B=0.5 T
(2)当cd杆下落过程达到最大速度时，cd杆平衡
m_abg=f₂=μF"_安
F"_安=BI"L=

联立以上两式并代入数据，解得v"=0.8m/s

核心考点

试题【如图所示两根电阻忽略不计的相同金属直角导轨相距为l，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面，且都是足够长，两金属杆ab，cd与导轨垂直接触形成闭合回路，】；主要考察你对电磁感应等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图正方形线框abcd长为L，每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度ω转动，c，d两点与外电路相连、外电路电阻也为r，忽略电压表电流表内阻影响，则下列说法中正确的是

[ ]
A．S断开时，电压表读数为

B．S断开时，电压表读数为

C．S闭合时，电流表读数为

D．S闭合时，线框从图示位置转过

过程中流过电流表的电量为

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如图所示，虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc，磁场方向垂直纸面；实线框a′b′c′d′是一正方形导线框，a′b′边与ab边平行。若将导线框匀速地拉离磁场区域，以W₁表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功，W₂表示以同样速率沿平行于be的方向拉出过程中外力所做的功，则

[ ]
A．W₁=W₂B．W₂=2W₁C．W₁=2W₂
D．W₂=4W₁

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如图1所示。一对平行光滑轨道放置在水面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0 Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下。现有一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与相同t的关系如图2所示。求杆的质量m和加速度a。

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如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为B。一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度v_m，则

[ ]
A．如果B增大，v_m将变大
B．如果α变大，v_m将变大
C．如果R变大，v_m将变大
D．如果m变小，v_m将变大

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如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为L＝0.2m，在导轨的一端接有阻值为R＝0.5Ω的电阻，在x≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感应强度B＝0.5T。一质量为m＝0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上，并以V₀＝2m／s的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为a＝2m／s²、方向和初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好。求：　
（1）电流为零时金属杆所处的位置；　
（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向；　
（3）保持其他条件不变，而初速度V₀取不同值，求开始时F的方向与初速度V₀取值的关系。

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