(6分)如图所示，光滑水平导轨向有方向竖直向下的匀强磁场，质量为1kg的导体棒放在导轨上，在电动机牵引下运动。当导体棒运动了一段时间后，获得稳定的速度为2m/s

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(6分)如图所示，光滑水平导轨向有方向竖直向下的匀强磁场，质量为1kg的导体棒

放在导轨上，在电动机牵引下运动。当导体棒运动了一段时间后，获得稳定的速度为2m/s。牵引导体棒的过程中，电动机两端的理想电压表和理想电流表的读数分别为7V和1A，电动机内阻

为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，则电动机的输出功率为 W；导体棒从开始运动至速度达到稳定的过程中产生的热量为10J，求此过程中电动机对外做功的时间为
s 。

答案

6W、2s

解析

试题分析：（1）电动机的输出功率等于电动机消耗总功率减去线圈的热功率．
（2）研究金属棒从静止开始运动到获得稳定速度的过程中，根据能量守恒列出等式求解．
（1）电动机的输出功率（即绳对金属棒的拉力功率）为P

，P=6W
（2 ）研究金属棒从静止开始运动到获得稳定速度的过程中，根据能量守恒列出等式：

t=2s
点评：解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律以及切割产生的感应电动势．

举一反三

如图所示，水平放置的平行金属导轨间距为l，左端与一电阻R相连．导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B.金属杆ab垂直于两导轨放置，电阻为r，与导轨间无摩擦．现对杆ab施加向右的拉力，使杆ab向右以速度v匀速运动，则(　　)

A．金属杆中的电流由a到b
B．金属杆a端的电势高于b端的电势
C．拉力F＝

D．R上消耗的功率P＝(

)²R

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竖直放置的U形导轨宽为L=1.5m，上端串有电阻R=15Ω。磁感应强度为B=2T的匀强磁场方向垂直纸面向外。金属棒ab质量m=0.1kg，电阻r=3Ω，与导轨接触良好，导轨电阻不计，不计摩擦，从静止释放后保持水平而下滑，g="10" m/s²。

（1）求其下滑的最大速度v_m。
（2）求达到最大速度时金属棒两端的电势差U_ab。

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如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距L="0.20" m，电阻R="1.0" Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B="0.50" T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下．现用一拉力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速直线运动，加速度a=2m/s².设导轨无限长，测得10秒末拉力F=3.2N．求：

(1)10秒末通过R电流的大小；
(2)杆的质量m 。
(3)若10s内R上所产生的热量为Q=13J，求10s内拉力F所做的功

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如右图所示，AB为竖直固定金属棒，金属杆BC重为G。长为L，并可绕过B点垂直纸面的水平轴无摩擦转动，AC为轻质金属线，ÐABC＝37°，ÐACB＝90°，在图示范围内有一匀强磁场，其磁感应强度与时间成正比：B＝k t，整个回路总电阻为R，则回路中感应电流I＝，当t = 时金属线AC中拉力恰为零。（已知

，

）

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两个有界匀强磁场方向均垂直纸面，但方向相反，磁感应强度均为B，宽度分别为L和2L。有一边长为L的正方形闭合线圈在外力作用下，向右匀速通过整个磁场，如图所示，用i表示电路中的感应电流，F表示外力，F_A表示线框受到的安培力，P_Q表示线圈中的热功率，并以逆时针方向为感应电流正方向，向右为力的正方向，线圈在图示位置为位移起点，则下列图像中正确的是（）

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