如图所示，宽度L=1 m的足够长的U形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1 T，框架导轨上放一根质量m=0.2 kg、电阻R=1.0

题型：吉林省期末题难度：来源：

如图所示，宽度L=1 m的足够长的U形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1 T，框架导轨上放一根质量m=0.2 kg、电阻R=1.0 Ω的金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，现用功率恒为6W的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直），当棒的电阻R产生热量Q=5.8 J时获得稳定速度，此过程中，通过棒的电量q=2.8 C（框架电阻不计，g取10 m/s²）。求：
(1)ab棒达到的稳定速度；
(2)ab棒从静止到稳定速度的时间。

答案

解：(1) P=Fv ①
F_安=BIL ②

③
棒稳定时F=F_安+μmg ④
由①②③④联立解得v=2 m/s
(2)由能量守恒得

∵

，

，△φ=BSL
∴

，

（直接写出

式亦可得分）
联立解得t=1.5 s

举一反三

如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R₁和R₂相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R₁和R₂的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，导体棒受到的安培力的大小为F，此时
①电阻R₁消耗的热功率为

②电阻R₂消耗的热功率为

③整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgv
④整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcosθ)v

[ ]
A．①②
B．②④
C．③④
D．①④

题型：江西省模拟题难度：| 查看答案

如图甲所示，在光滑绝缘的水平面上，放有一个粗细均匀的单匝正方形线圈abcd。在外力的作用下从静止开始向右运动，穿过固定不动的、有理想边界的匀强磁场区，磁感应强度的大小为B，磁场区的宽度大于线圈的边长。若测得线圈中产生的感应电动势E的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示。已知图象中的三段时间分别为△t₁，△t₂和△t₃，且在△t₂时间内外力为恒力。
(1)定性说明线圈在穿过磁场的过程中做何种运动？
(2)若测得线圈的bc边刚进入磁场时的速度为v，bc两点间电压为U，求线圈在△t₁时间内的平均感应电动势；
(3)若测得△t₁：△t₂：△t₃=2：2：1，求线圈的边长与磁场区的宽度比值为多少？
(4)若仅给线圈一个水平的初速度v₀，使线圈自由的向右滑入磁场，试画出从线圈bc边刚进入磁场开始计时，其后可能出现的v-t图象。（提醒：自己建立坐标系，只需定性画出速度的变化情况，除了初速度v₀以外，不需要标出关键点的坐标）

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如图，金属棒ab，cd与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好，匀强磁场垂直导轨所在的平面，ab棒在恒力F作用下向右运动，则

[ ]
A．安培力对ab棒做正功
B．安培力对cd棒做正功
C．abdca回路的磁通量先增加后减少
D．F做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和

题型：广东省模拟题难度：| 查看答案

如图所示，两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角，导轨间距为d，两导体棒a和b与导轨垂直放置，两根导体棒的质量都为m、电阻都为R，回路中其余电阻不计。整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。在t=0时刻使a沿导轨向上做速度为v的匀速运动，同时将b由静止释放，b经过一段时间后也做匀速运动。已知d=1 m，m=0.5kg，R=0.5Ω，B=0.5 T，θ=30°，g取10 m/s²，不计两导体棒间的相互作用力。
(1)为使导体棒b能沿导轨向下运动，a的速度v不能超过多大？
(2)若a在平行于导轨向上的力F作用下，以v₁=2 m/s的速度沿导轨向上匀速运动，求导体棒b的速度v₂的最大值；
(3)在(2)中，当t=2 s时，b的速度达到5.06 m/s，2s内回路中产生的焦耳热为13.2 J，求该2s内力F做的功（本小题结果保留三位有效数字）。

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如图所示，足够长的平行光滑导轨固定在水平面上，电阻忽略不计，其右端连接有两个定值电阻R₁，R₂，开关S处于断开状态，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中。一电阻为R₃的导体棒在恒定的水平外力F的作用下在导轨上匀速向左运动，运动中导体棒始终与导轨垂直，现将开关S闭合，下列说法正确的是

[ ]
A．刚闭合S的瞬间，导体棒中的电流增大
B．刚闭合S的瞬间，导体棒两端电压增大
C．闭合S后，导体棒做减速运动直到停止
D．闭合S后，导体棒做减速运动直到再一次匀速运动

题型：天津模拟题难度：| 查看答案