如图所示，在倾角为300的绝缘斜面上，固定两条无限长的平行光滑金属导轨，匀强磁场B垂直于斜面向上，磁感应强度B=0.4T，导轨间距L=0.5m，两根金属棒ab、

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如图所示，在倾角为30⁰的绝缘斜面上，固定两条无限长的平行光滑金属导轨，匀强磁场B垂直于斜面向上，磁感应强度B=0.4T，导轨间距L=0.5m，两根金属棒ab、cd与导轨垂直地放在导轨上，金属棒ab和cd的质量分别为m₁=0.1kg，m₂=0.2kg，电阻分别为r₁＝0.8W，r₂＝1.2W，导轨电阻不计．当用沿斜面向上的恒力F拉动金属棒ab匀速向上运动时．金属棒cd恰在斜面上保持静止。(g取10m/s²) 求：
（1）金属棒ab两端的电势差为多大？
（2）F力的功率？
（3）2秒内电路里产生的焦耳热？

答案

（1）6V
（2）75W
（3）100J

解析

以导体棒cd为研究对象，受力分析如图所示：

根据平衡条件有
m₂sin30°=ILB
所以有I=5A
而ab两端的电压等于cd所分得的电压，则有
U=IR_cd=6V
同理ab上所分得的电压为
U_内=IR_ab=4V
所以感应电动势为E=10V
同理以ab为研究对象可得
m₁gsin30°+ILB=F
代入数据得    F=1.5N
又因为   E=BLv，所以v=50m/s
P=Fv=75W
根据焦耳定律有
Q="EI=100J         "

举一反三

如图所示，直角三角形线框

固定在匀强磁场中，

是一段长为L电阻为R的均匀导线，

和

的电阻可不计，

长度为

，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。现有一长度为

，电阻为

的均匀导线杆

架在导线框上，开始紧靠

，然后沿

方向在外力作用下以恒定速度

向

端移动，移动过程中与导线框接触良好。当

滑过的距离为

时。求：
(1)

中产生的电流大小；
(2)外力的功率；
(3)

消耗的热功率。

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如图所示，两个金属轮A₁、A₂，可绕通过各自中心并与轮面垂直的固定的光滑金属细轴O₁和O₂转动，O₁和O₂相互平行，水平放置。每个金属轮由四根金属辐条和金属环组成，A₁轮的辐条长为a₁、电阻为R₁，A₂轮的辐条长为a₂、电阻为R₂，连接辐条的金属环的宽度与电阻都可以忽略。半径为a₀的绝缘圆盘D与A₁同轴且固连在一起。一轻细绳的一端固定在D边缘上的某点，绳在D上绕足够匝数后，悬挂一质量为m的重物P。当P下落时，通过细绳带动D和A₁绕O₁轴转
动。转动过程中，A₁、A₂保持接触，无相对滑动；两轮与各自细轴之间保持良好的电接触；两细轴通过导线与一阻值为R的电阻相连。除R和A₁、A₂两轮中辐条的电阻外，所有金属的电阻都不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与转轴平行。现将P释放，试求P匀速下落时的速度。

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如图所示，两条弯曲的金属导轨放在xoy坐标平面内，0至3l为一个曲线变化周期．曲线部分都是正弦曲线中的某四分之一，直线部分的长度为2l，并且平行与x轴，它们之间间距很小但彼此绝缘，左端通过电阻R连接．坐标平面内有垂直于该平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B．一根平行于y轴的长导体棒沿x轴匀速运动，运动过程中与两金属导轨良好接触，导轨足够长，除R外其余电阻都不计．测得电阻R在较长的t时间内的发热量为Q，则导体棒的速度为

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（10分)如图所示，MN、PQ和F1、HJ是四根相互平行的长金属导轨，它们的间距相等，均为L=30cm．长为3L、电阻为R=0．3

的金属棒可紧贴四导轨，沿导轨方向无摩擦的运动．在导轨MN、PQ的左端连接有阻值为Ro=0．1

的电阻，在金属导轨FI、HJ的右端连接有一对水平放置、间距为d="18" m的平行金属板．除该金属板外，整套装置处于垂直
于导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B=0．4T．用～适当的拉力使金属棒以速率v=5m／s向右运动，此
时金属板间一带电微粒恰好悬浮在两板的正中央．取g=l0m／s²，求：
(1)带电微粒的比荷：
(2)为维持金属棒的匀速运动，加在金属棒上的拉力的功率．

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如图所示，正方形线框边长L，质量M，电阻R，从高H处自由下落，当线框的下边进入高h =" L" 的有界匀强磁场时，恰好匀速下降，设线框面总与磁场垂直，求
（1）    磁感应强度B
（2）    线框经过磁场过程中所产生热Q
（3）    线框穿过该区域共需时间T

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