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E＝BL(v－v") ①
F_安＝BIL= ②
棒受力平衡有：mg＝F_安 ③
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cd、eg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c、e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F₁与F₂随时间t变化的关系图象可能的是

[ ]
A.

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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v＝v－

s，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U_ab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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