一根电阻R＝0.6Ω的导线弯成一个圆形线圈，圆半径r＝1m，圆形线圈质量m＝1kg，此线圈放在绝缘光滑的水平面上，在y轴右侧有垂直线圈平面的磁感应强度B＝0.5

题型：新疆自治区期中题难度：来源：

一根电阻R＝0.6Ω的导线弯成一个圆形线圈，圆半径r＝1m，圆形线圈质量m＝1kg，此线圈放在绝缘光滑的水平面上，在y轴右侧有垂直线圈平面的磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场，如图所示．若线圈以初动能E₀＝5J沿x轴方向滑进磁场，当进入磁场0.5m时，线圈中产生的电能为E＝3J．求：
(1) 此时线圈的运动速度的大小；
(2) 此时线圈与磁场左边缘两交接点间的电压；
(3) 此时线圈加速度的大小．

答案

解：(1)设线圈的速度为v，由能量守恒定律得E₀＝E＋

mv²解得：v＝2 m/s
(2)线圈切割磁感线的有效长度L＝2

m
电动势E＝BLv＝

V
电流I＝

A
两交接点间的电压U＝IR₁＝

V
(3)F＝ma＝BIL，所以a＝2.5 m/s²

举一反三

如图所示，宽度L＝0.2m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的两端连接阻值R＝1Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5T。一根质量m=10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导体棒的电阻r=1Ω，导轨的电阻可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v=10m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求：
（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小；
（2）作用在导体棒上的拉力的大小；
（3）当导体棒移动3m时撤去拉力，求整个过程回路中产生的热量。

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如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距L=0.50 m，左端接一电阻R =0.20 Ω，磁感应强度B=0.40 T，方向垂直于导轨平面的匀强磁场，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：
（1）ab棒中感应电动势的大小，并指出a、b哪端电势高？
（2）回路中感应电流的大小；
（3）维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小。

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图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场垂直。质量为m=6.0×10^-3 kg、电阻为r=1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R₁。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率为P=0.27W，重力加速度g取10m/s²，试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R₂。

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如图，有一水平放置的U形导体框处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，阻值为0.5Ω的导体棒ab以速度v=5m/s向右匀速运动，框架宽L=40cm，电阻不计。则导体棒ab中的感应电流大小为 A，方向为（答“a流向b”或“b流向a”），电路消耗的电功率P为 W。

题型：浙江省期中题难度：| 查看答案

如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为d,其电阻不计，两导轨所在的平面与水平面成θ角。质量分别为m和3m，电阻均为R的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，两棒之间用一绝缘的细线相连，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，给棒ab施加一平行于导轨向上的拉力作用，使两棒均保持静止。若在t=0时刻将细线烧断，此后保持拉力不变，重力加速度为g。
(1)细线烧断后，当ab棒加速度为a₁时，求cd棒的加速度大小a₂ (用a₁表示)；
(2)求ab棒最终所能达到的最大速度。

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