如图所示，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直方向的磁场中，整个磁场由若干个宽度皆为d的条形匀强磁场区域1、2、3、4……组成，磁感
题型：江苏模拟题难度：来源：
（1）求棒ab穿越区域1磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q；
（2）求棒ab穿越n个磁场区域的过程中拉力对棒ab所做的功W；
（3）规定棒中从a到b的电流方向为正，画出上述过程中通过棒ab的电流I随时间t变化的图象。
答案
通过棒的感应电流
电阻R产生的焦耳热
（2）拉力对棒ab所做的功
（3）
举一反三
| 如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距为L，上端接有两个定值电阻R1、R2，已知R1=R2=2r。将质量为m、电阻值为r的金属棒从图示位置由静止释放，下落过程中金属棒保持水平且与导轨接触良好。自由下落一段距离后金属棒进入一个垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场宽度为h。金属棒出磁场前R1、R2的功率均已稳定为P。则金属棒离开磁场时的速度大小为______，整个过程中通过电阻R1的电量为______。（已知重力加速度为g） |
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| 相距L＝0.8m的足够长金属导轨的左侧为水平轨道，右侧为倾角37°的倾斜轨道，金属棒ab和金属棒cd分别水平地放在两侧的轨道上，如图（a）所示，两金属棒的质量均为1.0kg。水平轨道位于竖直向下的匀强磁场中，倾斜轨道位于沿斜面向下的匀强磁场中，两个磁场的磁感应强度大小相等。ab、cd棒与轨道间的动摩擦因数为μ＝0.5，两棒的总电阻为R=1.5 Ω，导轨电阻不计。ab棒在水平向左、大小按图（b）所示规律变化的外力F作用下，由静止开始沿水平轨道做匀加速运动，同时cd棒也由静止释放。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2） （1）求两个磁场的磁感应强度B的大小和ab棒的加速度a1的大小； （2）已知在2 s内外力F做功为18 J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热； （3）写出cd棒运动的加速度a2（m/s2）随时间t（s）变化的函数式a2（t），并求出cd棒达到最大速度所需的时间t0； （4）请在图（c）中画出cd棒受到的摩擦力fcd随时间变化的图像。 |
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| 如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内有一处于纸面内的正方形导体框abcd，现将导体框分别向右以速度v和向左以速度3v匀速拉出磁场，则在这两个过程中 |
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| A、导体框中的感应电流方向相反 B、安培力对导体框做功相同 C、导体框ad边两端电势差相同 D、通过导体框截面的电量相同 |
如图甲所示，两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L＝0.40m ，导轨平面与水平面成θ＝30°角，上端和下端通过导线分别连接阻值R1＝R2＝1.2Ω的电阻，质量为m＝0.20kg、阻值为r＝0.20Ω的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直且保持良好接触，整个装置处在垂直导轨平面向上的磁场中，取重力加速度g＝10 m/s2。若所加磁场的磁感应强度大小 恒为B，通过小电动机对金属棒施加力，使金属棒沿导轨向上做匀加速直线运动，经过0.5s电动机的输出功率达到10W，此后保持电动机的输出功率不变，金属棒运动的v－t图如图乙所示。试求：（1）磁感应强度B的大小； （2）在0－0.5s时间内金属棒的加速度a的大小； （3）在0－0.5s时间内电动机牵引力F与时间t的关系； （4）如果在0－0.5 s时间内电阻R1产生的热量为0.135 J，则这段时间内电动机做的功。 |
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