如图所示，、为“”型的平行光滑金属导轨，轨道足够长电阻不计，宽度为，其中、段等长且表面光滑绝缘，轨道斜面与水平面的夹角为θ。轨道所在空间有一竖直向上的磁感应强度

题型：不详难度：来源：

如图所示，

、

为“

”型的平行光滑金属导轨，轨道足够长电阻不计，宽度为

，其中

、

段等长且表面光滑绝缘，轨道斜面与水平面的夹角为θ。轨道所在空间有一竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场。在上轨道的底端有一固定绝缘挡板。现有质量均为

，电阻均为

的细金属杆

和

，将

放在挡板上，

杆从下轨道的顶端由静止释放。

（1）若

杆刚滑出绝缘段时，

杆对挡板恰
无压力，求此时

杆的速度大小

；
（2）若延长绝缘段的长度，使

杆进入导电
段时的速度大小为

。
①求

杆匀速时的速度大小

；
②从

杆刚开始运动起至

、

杆的速度比
为

时，系统重力势能减少了

，求整个过程中回路产生的焦耳热

答案

①

②

解析

(1)此时b杆受力分析如图：

① (2分)

② (1分)

③ (1分)

④ (2分)
联解有：

(2)①过程中a、b杆的受力分析如图：

据动量定理可知，a杆增加的动量大小与b杆减少的动量大小相等，即a、b杆动量大
小之和不变。

⑤ (2分)
b杆匀速时，a杆也匀速，其速度差为

,对b杆进行受力讨论：

⑥ (2分)
解之有

(2分)
与⑤联解得：

或

(2分)
(2)②设此时b杆速度为

⑦ (2分)
功能关系有：

⑧(2分)
联解有：

或

(2分)

举一反三

如图8所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是（）

A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动

B．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动

C．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈

D．从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈

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如图12所示，一个被x轴与曲线方程

（m）所围的空间中存在着匀强磁场。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.2T。正方形金属线框的边长是L=0.40m，电阻是R=0.1Ω，它的一边与x轴重合，在拉力F的作用下，线框以v=10m/s的速度水平向右匀速运动。试求：
（1）拉力F的最大功率是多少？
（2）拉力F要做多少功才能把线框拉过磁场区？

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在倾角

=30°的斜面上，固定一金属框，宽l=0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池．垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为

，整个装置放在磁感应强度B＝0.8T的垂直框面向上的匀强磁场中（如图11.2-５）．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g＝10m/s²）

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两根足够长的平行金属导轨，固定在同一水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨所在平面垂直，方向竖直向下，导轨的电阻忽略不计，导轨间的距离为L，两根质量均为m的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆接入回路的电阻都为R，在开始时刻，两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行，大小为F的恒力作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。
(1)若某时刻甲的速度为v₁，乙的速度为v₂，求此时乙的加速度大小a_乙；
(2)求由两金属杆与两金属导轨构成的回路中的最大感应电动势E。

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如图所示，导体棒长Ｌ=0.2m、电阻r=0.1Ω，放在位于水平面内间距也为L光滑无限长的平行金属导轨上，两导轨左端接一负载电阻R＝0.4Ω和一个C＝2×10^-10F的电容器。一匀强磁场B=0.5T，方向垂直于导轨所在平面向上。开始时开关S断开，导体棒在一个平行于导轨的恒定外力F=0.10Ｎ作用下匀速向右运动，导轨电阻忽略。
（1）求棒匀速运动时的速度；
（2）若开关S闭合，达到稳定后，求电容器的带电量，指出A板带何种电荷。

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