如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放

题型：同步题难度：来源：

如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求：
(1)磁感应强度的大小B；
(2)电流稳定后，导体棒运动速度的大小v；
(3)流经电流表电流的最大值I_m。

答案

解：(1)电流稳定后，导体棒做匀速运动BIL＝mg ①
解得B＝

②
(2)感应电动势E＝BLv ③
感应电流I＝

④
由②③④式解得v＝

(3)由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为v_m
机械能守恒

mv_m²＝mgh
感应电动势的最大值E_m＝BLv_m
感应电流的最大值I_m＝

解得I_m＝

举一反三

如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场与导轨平面垂直阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好。t=0时，将开关S由1掷到2，q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是

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题型：江苏高考真题难度：| 查看答案

如图所示，矩形单匝导线框abcd竖直放置，其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域，该区域的上边界PP"水平，并与线框的ab边平行，磁场方向与线框平面垂直，已知线框ab边长为L₁，ad边长为L₂，线框质量为m，总电阻为R。现无初速地释放线框，在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直，且ab边始终与PP"平行。重力加速度为g。若线框恰好匀速进入磁场，求：
(1)dc边刚进入磁场时，线框受安培力的大小F；
(2)dc边刚进入磁场时，线框速度的大小v；
(3)在线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中，重力做的功W。

题型：北京期末题难度：| 查看答案

如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为l，质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为μ，虚线框a"b"c"d"内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下，开始时金属线框的ab边与磁场的d"c"边重合，现使金属线框以初速度v₀沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的d"c"边距离为l，在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为

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A.

题型：北京期末题难度：| 查看答案

如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN，PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.30 m。导轨电阻忽略不计，其间接有固定电阻R=0.40 Ω。导轨上停放一质量为m=0.10 kg、电阻r=0.20 Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.50 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始做匀加速直线运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，并获得U随时间t的关系如图乙所示，求：
(1)金属杆加速度的大小；
(2)第2s末外力的瞬时功率。

题型：浙江省模拟题难度：| 查看答案

如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v，3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中

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A．导体框所受安培力方向相同
B．导体框中产生的焦耳热相同
C．导体框ad边两端电势差相等
D．通过导体框截面的电荷量相同

题型：山东省模拟题难度：| 查看答案