（11分）如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L="0.5" m，左端接有阻值为R="0.8" Ω的电阻，处在方向竖直向下，磁感应强度为B="1" T的匀强

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（11分）如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L="0.5" m，左端接有阻值为R="0.8" Ω的电阻，处在方向竖直向下，磁感应强度为B="1" T的匀强磁场中，质量为m=0.1kg的导体棒与固定弹簧相连，导体棒的电阻为r="0.2" Ω，导轨的电阻可忽略不计.
初时刻，弹簧恰好处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v₀="4" m/s .导体棒第一次速度为零时，弹簧的弹性势能Ep="0.5" J.导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并保持良好接触.求：

（1）初始时刻导体棒受到的安培力的大小和方向；
（2）导体棒从初始时刻到速度第一次为零的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q .

答案

（1）

水平向左（2）0.24J

解析

试题分析：（1）初始时刻棒中感应电动势为：

棒中感应电流：

作用于棒上的安培力为：

联立可得：

安培力方向：水平向左 …………….1分
（2）此过程，对杆用功能关系可得：

联立可得：
点评：难度中等，导体棒的切割导致电流的产生，从而受到安培力的作用，在整个过程中，克服安培力做了多少功就有多少能量转化为电能，根据两电阻的串联关系得到电能的分配

举一反三

一较小的三角形导线框abc向右匀速穿越匀强磁场（两平行的虚线间的区域）。如图所示，ab边与磁场边界平行，若运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直，则可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律的是( )

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如图所示，水平面上有两根相距

的足够长的光滑平行金属导轨

和

，它们的电阻可忽略不计，在

和

之间接有阻值为

的定值电阻。导体棒

长

，其电阻为

，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度

。现在在导体棒ab上施加一个水平向右的力

，使

以

的速度向右做匀速运动时，求：

⑴

中的感应电动势多大？
⑵

中电流的方向如何？
⑶若定值电阻

，导体棒的电阻

，则

多大？

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如图甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界，磁场的方向竖直向下。MN的左侧有一质量m=0.1kg，bc边长L₁=0.2m，总电阻R=2Ω的矩形线圈abcd。t=0s时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过1s，线圈的bc边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F改为变力，又经过1s，线圈恰好完全进入磁场。整个运动过程中，线圈中感应电流I随时间t变化的图象如图乙所示。求：

（1）线圈bc边刚进入磁场时的速度v₁和线圈在第1s内运动的距离x；
（2）线圈ab边的长度L₂；
（3）ad边刚要进入磁场时，拉力的功率。

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如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计．MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R．整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）．现对MN施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动．令U表示MN两端电压的大小，则（）

A．

，流过固定电阻R的感应电流由b到d

B．

，流过固定电阻R的感应电流由d到b

C．U=vBl，流过固定电阻R的感应电流由b到d

D．U=vBl，流过固定电阻R的感应电流由d到b

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下列说法中不正确的是

A．电机可使电能与其他形式的能源相互转换

B．电机包括发电机和电动机

C．发电机把其他形式的能量转变成电能

D．电动机把其他形式的能量转变成电能

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