如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 间距为，其电阻不计，量导轨及其构成的平面均与水平面成角。完全相同的两金属棒分别垂直轨道放置，每棒两端都与 - 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，两根足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 间距为

，其电阻不计，量导轨及其构成的平面均与水平面成

角。完全相同的两金属棒

分别垂直轨道放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为

，电阻均为

，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度

，棒

在平行于导轨向上的力F 作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒

恰好能够保持静止。取

，问
（1）通过棒

的电流I 是多少，方向如何？
（2）棒

受到的力F 多大？
（3）棒

每产生

的热量，力F 做的功 W 是多少？

答案

解析

略

核心考点

试题【如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 间距为，其电阻不计，量导轨及其构成的平面均与水平面成角。完全相同的两金属棒分别垂直轨道放置，每棒两端都与】；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，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒

、

，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度

处。磁场宽为3

，方向与导轨平面垂直。先由静止释放

，

刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放

，两导体棒与导轨始终保持良好接触。用

表示

的加速度，

表示

的动能，

、

分别表示

、

相对释放点的位移。图乙中正确的是

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如图所示，矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l₁，ad边的边长为l₂，线圈电阻为R，转动的角速度为

，则当线圈转至图示位置时

A．线圈中感应电流的方向为abcda

B．线圈中的感应电动势为

C．穿过线圈的磁通量的变化率最大

D．线圈ad边所受安培力的大小为

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如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角θ，导轨间距L，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直斜面向上。将甲乙两个电阻相同、质量均为m的相同金属杆如图放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲乙相距L。从静止释放两金属杆的同时，在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F，使甲金属杆始终沿导轨向下做匀加速直线运动，加速度大小为gsinθ，乙金属杆刚进入磁场时作匀速运动。
（1）求金属杆乙刚进入磁场时的速度.
（2）自刚释放时开始计时，写出从开始到甲金属杆离开磁场，外力F随时间t的变化关系，并说明F的方向.
（3）若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量Q，试求此过程中外力F对甲做的功.

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如图（a）所示，间距为L电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度恒为B不变；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度B_t的大小随时间t变化的规律如图（b）所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上也由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。
已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为L，在t=t_x时刻（t_x未知）ab棒恰好进入区域Ⅱ，重力加速度为g。求：
（1）区域I内磁场的方向；
（2）通过cd棒中的电流大小和方向；
（3）ab棒开始下滑的位置离区域Ⅱ上边界的距离；
（4）ab棒开始下滑至EF的过程中，回路中产生总的热量。（结果用B、L、θ、m、R、g表示）

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如图所示，金属棒a从高为h处由静止沿光滑的弧形导轨下滑进入光滑导轨的水平部分，导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中。在水平部分原先静止有另一根金属棒b，已知ma=2m,mb=m，整个水平导轨足够长，并处于广阔的匀强磁场中，假设金属棒a始终没跟金属棒b相碰，重力加速度为g。求：
（1）金属棒a刚进入水平导轨时的速度；
（2）两棒的最终速度；
（3）在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中消耗的电能。

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