如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0Ω，有一导体棒静止地放在轨道上，与两轨道垂直，棒及轨道的电阻皆可忽略不计，整

题型：0110 期末题难度：来源：

如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0Ω，有一导体棒静止地放在轨道上，与两轨道垂直，棒及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向下，现用一水平力F沿轨道方向拉棒，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系图像如图乙所示，求棒的质量m和加速度a。

答案

解：外力F作用于导体棒上，使之做匀加速直线运动，导体棒切割磁感线产生的感应电动势必均匀增加，感应电流均匀增加，安培力均匀增加，这样就导致外力F随时间t均匀增加，利用法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿第二定律找出外力F随时间变化的函数关系，再从图像上取两点的坐标（0，1）和（30，4）代入，解方程组即可得出答案
导体棒在轨道上做匀加速直线运动，用v表示其速度，t表示时间，则有v=at ①
导体棒切割磁感线，将产生感应电动势E=Blv ②
在导体棒、轨道和电阻组成的闭合回路中产生电流I=

③
导体棒受到的安培力为f=IBl ④
根据牛顿第二定律，有F－f=ma ⑤
联立以上各式，得

⑥
由图像上取两点的坐标（0，1）和（30，4）代入⑥式，可解得a=10m/s²，m=0.1kg

举一反三

如图所示，平行斜导轨圆滑连接于平行水平导轨，导轨光滑且电阻不计。水平部分有竖直向上的匀强磁场穿过，

，导轨间距

。导体棒

的质量为

，电阻为

，静放在水平导轨上。导体棒

的质量为

，电阻为

，从高为

的斜导轨上由静止滑下。求：
（1）

棒刚进入磁场时的速度

和加速度

；
（2）若

不与

相碰撞，导轨足够长，则最后

的速度

多大；
（3）整个过程中，在

棒上发出的热量

为多少？

题型：0122 期末题难度：| 查看答案

如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、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

[ ]

A．导体框中产生的感应电流方向相反
B．导体框中产生的焦耳热相同
C．导体框ab边两端电势差相同
D．通过导体框截面的电量相同

题型：0110 期末题难度：| 查看答案

如图所示，在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1T的有界匀强磁场区域，上边界EF距离地面的高度为H。正方形金属线框abcd的质量m=0.02kg、边长L=0.1m（L＜H），总电阻R=0.2Ω，开始时线框在磁场上方，ab边距离EF高度为h，然后由静止开始自由下落，abcd始终在竖直平面内且ab保持水平。求线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中：（g取10m/s²）
（1）若线框从h=0.45m处开始下落，求线框ab边刚进入磁场时的加速度；
（2）若要使线框匀速进入磁场，求h的大小；
（3）求在（2）的情况下，线框产生的焦耳热Q和通过线框截面的电量q。

题型：0110 期末题难度：| 查看答案

如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L₀，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。
（1）由b向a方向看到的装置如图所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。

题型：0111 期末题难度：| 查看答案

如图所示，在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，导体PQ在力F作用下在U型导轨上以速度v=10 m／s向右匀速滑动（导体PQ始终与两导轨垂直），两导轨间距离L=1.0m，电阻R=1.0Ω，导体和导轨电阻忽略不计，则以下说法正确的是

[ ]
A．导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为5.0V
B．导体PQ受到的安培力方向水平向右
C．作用力F大小是0.50N
D．作用力F的功率是25W

题型：0119 期末题难度：| 查看答案