空间某区域存在水平方向的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T．在磁场区域内有两根相距L=0.80m的平行金属导轨PQ、MN，固定在竖直平面内，如图所示．PM间连接有
题型：东城区难度：来源：
空间某区域存在水平方向的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T．在磁场区域内有两根相距L=0.80m的平行金属导轨PQ、MN，固定在竖直平面内，如图所示．PM间连接有R=3.0Ω的电阻．导体棒cd沿导轨平面向右匀速运动，在回路中产生的电流I=0.60A．求：
（1）导体棒cd所受安培力F的大小；
（2）t=2.0s时间内电流在电阻R上产生的焦耳热． |
答案
（1）导体棒cd所受安培力的大小F=BIL=1.0×0.6×0.8N=0.48N
（2）t=2.0s时间内电流在电阻R上产生的焦耳热Q=I2Rt=0.62×3.0×2.0J=2.16J
答：（1）导体棒cd所受安培力F的大小是0.48N；
（2）t=2.0s时间内电流在电阻R上产生的焦耳热是2.16J． |
举一反三
矩形裸导线框长边的长度为2l，短边的长度为l，在两个短边上均接有阻值为R的电阻，其余部分电阻均不计．导线框的位置如图所示，线框内的磁场方向及分布情况如图，大小为B=B0cos()．一电阻为R的光滑导体棒AB与短边平行且与长边始终接触良好．起初导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度为v的匀速运动．试求：
（1）导体棒AB从x=0运动到x=2l的过程中外力F随时间t变化的规律；
（2）导体棒AB从x=0运动到x=2l的过程中整个回路产生的热量． |
如图所示，由10根长度都是L的金属杆，连接成一个“目”字型的矩形金属框abcdefgha，放在纸面所在的平面内；有一个宽度也为L的匀强磁场，磁场边界跟de杆平行，磁感强度的大小是B，方向垂直于纸面向里，水平金属杆ab、bc、cd、ef、fg和gh的电阻不计，其他各杆的电阻都为R，各杆端点间接触良好．现在以速度v匀速把金属框从磁场的左边界向右拉，当de杆刚进入磁场时，开始计时，求：（1）从开始计时到ah杆刚要进入磁场的过程中，通过ah杆某一横截面上的总电量．（2）从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中，金属框中电流所产生的总热量． |
如图所示，虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc，磁场方向垂直于纸面；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bc的方向拉出过程中外力所做的功，则（ ）| A．W1=W2 | B．W2=2W1 | C．W1=2W2 | D．W2=4W1 | 如图所示装置中，一个足够长的光滑水平导轨与一理想变压器的原线圈相连，导体棒ab处于匀强磁场中，副线圈上连接有灯泡L和电容C，其余一切电阻不计．则下列说法正确的是（ ）| A．若ab棒向右做匀速直线运动，则灯泡L中有c→d的电流 | | B．若ab棒向右做匀速直线运动，则电容器C下极板带正电 | | C．若ab棒向右做匀加速直线运动，则灯泡L中有d→c的电流 | | D．若ab棒向右做匀加速直线运动，则电容器C上极板带正电 | | 如图，矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（ ） |
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