如图所示,两平行长直金属导轨置于竖直平面内,间距为L,导轨上端有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨放在导轨上,并搁在支架上,导轨和导体棒电阻不计,接触良好,

如图所示,两平行长直金属导轨置于竖直平面内,间距为L,导轨上端有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨放在导轨上,并搁在支架上,导轨和导体棒电阻不计,接触良好,

题型:同步题难度:来源:
如图所示,两平行长直金属导轨置于竖直平面内,间距为L,导轨上端有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨放在导轨上,并搁在支架上,导轨和导体棒电阻不计,接触良好,且无摩擦.在导轨平面内有一矩形区域的匀强磁场,方向垂直于纸面向里,磁感应强度为B。开始时导体棒静止,当磁场以速度v匀速向上运动时,导体棒也随之开始运动,并很快达到恒定的速度,此时导体棒仍处在磁场区域内,试求:
(1)导体棒的恒定速度;
(2)导体棒以恒定速度运动时,电路中消耗的电功率.
答案
解:(1)设棒的速度为v",有EBL(vv") ①
FBIL= 
棒受力平衡有:mgF
联立得:v"v ④方向向上
(2)P ⑤
联立①④⑤得:P
举一反三
如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属导轨cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好.在两根导轨的端点ce之间连接一电阻,其它部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F1作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动,滑动中杆ab始终垂直于导轨.金属杆受到的安培力用F2表示,则下列关于F1F2随时间t变化的关系图象可能的是
[     ]
A.B.C.D.
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如图所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为L=1 m,左侧接一阻值为R=0.3 Ω的电阻,区域efgh内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁感应强度为B=0.5 T,磁场的宽度为d=1 m;一质量为m=1 kg、电阻为r=0.2 Ω的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒的运动速度)的水平力作用,从磁场的左边界ef由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大.
(1)若撤去水平力后棒的速度v随位移s的变化规律满足vvs,且棒在运动到gh处恰好静止,则水平力F作用的时间t为多少?
(2)若在棒未出磁场区域时撤去水平力F,画出棒在整个运动过程中速度v随位移s变化的各种可能的图线.
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如图所示的正方形导线框abcd,电阻为R,现维持线框以恒定速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域,如果以x轴正方向为力的正方向,线框在图示位置的时刻作为计时零点,则磁场对线框的作用力F、线框ab边两端的电势差Uab随时间变化的图象正确的是

[     ]
A.①②  
B.②③  
C.②④  
D.③④
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边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动,穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域。磁场区域的宽度为d(d>L)。已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零。则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,有 
[     ]
A.产生的感应电流方向相反
B.所受的安培力方向相反
C.进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间
D.进入磁场过程的发热量等于穿出磁场过程的发热量
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水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上放着金属棒ab,开始时ab棒以水平初速度v0向右运动,最后静止在导轨上,就导轨光滑和粗糙两种情况比较,这个过程
[     ]
A.安培力对ab棒所做的功相等
B.电流所做的功相等
C.产生的总内能相等
D.通过ab棒的电量相等
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