如图所示，水平面上有一对平行光滑金属导轨，导轨左端串有一电阻R，金属杆ab垂直平放在两导轨上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，忽略导轨的电阻，但ab杆的质量和

题型：不详难度：来源：

如图所示，水平面上有一对平行光滑金属导轨，导轨左端串有一电阻R，金属杆ab垂直平放在两导轨上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，忽略导轨的电阻，但ab杆的质量和电阻都不能忽略．现给ab杆施以水平向右的恒力F，在ab杆从静止开始向右运动过程中，外力F做的功______（选填：“大于”、“等于”或“小于”）整个电路消耗的电功，磁场对ab杆作用力的功率______（选填：“大于”、“等于”或“小于”）电阻R上消耗的电功率．

答案

在ab杆从静止开始向右运动过程中，ab杆的动能逐渐增大，回路中产生焦耳热，根据功能关系可知：外力做功应等于整个回路中产生的内能与杆获得的动能之和．
所以外力F做的功大于整个电路消耗的电功．
磁场对ab杆作用力的功率等于整个回路消耗的电功率，由于ab杆也有电阻，所以磁场对ab杆作用力的功率大于电阻R上消耗的电功率．
故答案为：大于，大于．

举一反三

如图，MN、PQ为固定在同一竖直平面内的两根水平导轨，两导轨相距d=10cm，导轨电阻不计．ab、ef为两根金属棒，ab的电阻R₁=0.4Ω，质量m₁=1kg，ef的电阻R₂=0.6Ω，质量m₂=2kg．金属棒ab竖直立于两导轨间，可沿着导轨在水平方向平动．金属棒ef下端用铰链与导轨PQ链接，可在两导轨间转动，ef的上端与导轨MN的下表面搭接，金属棒ef与导轨成60°角．两棒与导轨保持良好接触，不计各处摩擦．整个装置处在磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨的水平磁场中．t=0时起，给金属棒ab施加一水平向左的力F₁，使金属棒ab向左运动，同时给金属棒ef的上端施加一垂直于ef斜向上的力F₂（F₂在图示竖直平面内），F₂随时间的变化满足：F₂=（0.01t+5）N，在金属棒ab向左运动的过程中，金属棒ef与导轨MN保持搭接但恰好无压力．重力加速度g取10m/s²．试求：
（1）金属棒ab的速度随时间变化的关系式，并说明其运动性质．
（2）在0～5s内，通过金属棒ab的电量．
（3）第5s末，F₁的瞬时功率．

题型：不详难度：| 查看答案

间距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角为30°，导轨的电阻不计，导轨的N、Q端连接一阻值为R的电阻，导轨上有一根质量一定、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置，导体棒上方距离L以上的范围存在着磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直的匀强磁场．现在施加一个平行斜面向上且与棒ab重力相等的恒力，使导体棒ab从静止开始沿导轨向上运动，当ab进入磁场后，发现ab开始匀速运动，求：
（1）导体棒的质量；
（2）若进入磁场瞬间，拉力减小为原来的一半，求导体棒能继续向上运动的最大位移．

题型：不详难度：| 查看答案

如图所示，光滑、平行的金属轨道分水平段（左端接有阻值为R的定值电阻）和半圆弧段两部分，两段轨道相切于N和N"点，圆弧的半径为r，两金属轨道间的宽度为d，整个轨道处于磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场中．质量为m、长为d、电阻为R的金属细杆置于框架上的MM"处，

=r．在t=0时刻，给金属细杆一个垂直金属细杆、水平向右的初速度v₀，之后金属细杆沿轨道运动，在t=t_l时刻，金属细杆以速度v通过与圆心等高的P和P′；在t=t₂时刻，金属细杆恰好通过圆弧轨道的最高点，金属细杆与轨道始终接触良好，轨道的电阻和空气阻力均不计，重力加速度为g．以下说法正确的是（　　）

A．t=0时刻，金属细杆两端的电压为Bdv₀

B．t=t_l时刻，金属细杆所受的安培力为

B2d2v

C．从t=0到t=t₁时刻，通过金属细杆横截面的电量为

Bdr

D．从t=0到t=t₂时刻，定值电阻R产生的焦耳热为

mgr

题型：不详难度：| 查看答案

如图所示，平行金属导轨光滑并且固定在水平面上，导轨一端连接电阻R，其它电阻不计，垂直于导轨平面有一匀强磁场，磁感应强度为B，当一质量为m的金属棒ab在水平恒力F作用下由静止向右滑动（　　）

A．棒从静止到最大速度过程中，棒的加速度不断增大

B．棒从静止到最大速度过程中，棒克服安培力所做的功等于棒的动能的增加量和电路中产生的内能

C．棒ab作匀速运动阶段，外力F做的功等于电路中产生的内能

D．无论棒ab做何运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的内能

题型：不详难度：| 查看答案

如图所示，从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区，如果两次拉出的速度之比为1：2，则两次线圈所受外力大小之比F₁：F₂、线圈发热之比Q₁：Q₂、通过线圈截面的电量q₁：q₂之比分别为（　　）

A．F₁：F₂=2：1，Q₁：Q₂=2：1，q₁：q₂=2：1

B．F₁：F₂=1：2，Q₁：Q₂=1：2，q₁：q₂=1：1

C．F₁：F₂=1：2，Q₁：Q₂=1：2，q₁：q₂=1：2

D．F₁：F₂=1：1，Q₁：Q₂=1：1，q₁：q₂=1：1

题型：不详难度：| 查看答案