如图，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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如图，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T。已知PQ与MN间的距离为L=0.5m，电阻R1=2Ω，R2＝4Ω，其余电阻均忽略不计，若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动，作用于ab的外力大小为________N，R1上消耗的电热功率为________W。（不计摩擦）

答案

解析

ab棒上产生的电动势为E=BLv=0.4×0.5×5=1V，R1和R2并联之后的总电阻为

，所以ab棒上的电流

，作用于ab的外力与安培力平衡，所以外力大小为

，R1上消耗的电热功率为

故答案为：0.15 0.5

核心考点

试题【如图，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B】；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，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的初速度进人磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力 F的共同作用下作匀变速直线运动，加速度大小为a ＝ 2m/s2，方向与初速度方向相反。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方向与初速度v0取值关系

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如图，一个被x轴与曲线方程y=0.3sin

x（m）（x≤0.3 m）所围的空闻中存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.4T。单匝正方形绝缘金属线框的边长是L=（0.4 m，线框总电阻R=0.2

,，它的一边在光滑轨道的x轴上，在拉力F的作用下，线框以v="10" m/s的速度水平向右匀速运动。则（）

A．拉力F的最大值是0.72N

B．拉力F的最大功率是12.8W

C．拉力F要做0.216J功才能把线框拉过磁场区

D．拉力F要做0.192J功才能把线框拉过磁场区

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如图所示，两根平行金属导轨MN,PQ相距为d =1.0m，导轨平面与水平面夹角为a=300导轨上端跨接一定值电阻R=1.6Ω,导轨电阻不计。整个装置处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中。金属棒ef垂直于MN、PQ静止放置，且与导轨保持良好接触,其长刚好也为d、质量m=0.1kg、电阻r=0.4Ω,距导轨底端s1=3.75m另一根与金属棒平行放置的绝缘棒gh长度也为d,质量为

，从轨道最低点以速度v0=10m/s沿轨道上滑并与金属棒发生正碰（碰撞时间极短），碰后金属棒沿导轨上滑s2=0.2m后再次静止，测得此过程中电阻R上产生的电热为Q=0.2J己知两棒与导轨间的动摩擦因数均为.

，g取10m/s2,求：

(1) 碰后瞬问两棒的速度；
(2) 碰后瞬间金属棒的加速度；
(3) 金属棒在导轨上运动的时间。

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如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域，MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界，并在线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直。现金属线框内距MN的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v – t 图像。已知金属线框的质量为m，电阻为R，当地的重力加速度为g，图像中坐标轴上所标出的字线v1、v2、v3、t1、t2、t3、t4均为已知量。（下落过程中bc边始终水平）根据题中所给条件，以下说法正确的是（）

A．可以求出金属框的边长

B．线框穿出磁场时间（t1—t3）等于进入磁场时间(t2—t1)

C．线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向相同

D．线框穿出磁场与进入磁场过程产生的焦耳相等

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如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距L＝0.20 m，电阻R＝10 W，有一质量为m＝1kg的金属棒平放在轨道上，与两轨道垂直，金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=5T，现用一外力F沿轨道方向拉金属棒，使之做匀加速运动，加速度a＝1m/s2，试求：

（1）力F与时间t的关系。
（2）F＝3N时，电路消耗的电功率P。
（3）若外力F的最大值为5N，为求金属棒运动所能达到的最大速度，某同学解法为：先由（1）中的结果求出F＝5N时的时间t，然后代入

求解。指出该同学解法的错误之处，并用正确的方法解出结果。

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