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    如图所示，一个质量为m=0.01kg，边长L=0.1m，电阻R=0.4Ω的正方形导体线框abcd，从高h=0.8m的高处由静止自由下落，下落时线框平面始终在竖直平面内，且保持与水平磁场方向垂直，当线框下边bc刚一进入下方的有界匀强磁场时，恰好做匀速运动（不计空气阻力，g=10m/s2）
    （1）磁场的磁感应强度B的大小．
    （2）如果线圈的下边bc通过磁场所经历的时间为t=0.125s，求bc边刚从磁场下边穿出时线框的加速度大小．（d＞L）
    （1）线框先做自由落体，设下降高度为H，则线框进入磁场时的速度为：
    v=
    		2gh
    =4m/s…①
    产生的感应电动势为E=Bdv…②
    感应电流：I…③
    线框所受的安培力大小为：F=BLI…④
    刚进入时线框刚好做匀速运动则有：
    F=mg…⑤
    由①②③④⑤得：B=1T
    （2）线框完全进入磁场前做匀速直线运动：L=vt1，得t1=0.025s
    则线框在磁场中以加速度g下落的时间为：t2=0.125s-0.025s=0.1s
    根据速度时间公式，线框bc边刚穿出磁场时的速度v′=v+gt2=5m/s
    根据牛顿第二定律：mg-B
    BLv′
    R
    L=ma
    解得：a=-2.5m/s2
    答：1）磁场的磁感应强度B的大小为1T．
    （2）bc边刚从磁场下边穿出时线框的加速度大小为2.5m/s2．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图甲所示，两根足够长的竖直光滑平行金属导轨相距为L1=0.1m，导轨下端通过导线连接阻值R=0.4Ω的电阻．质量为m=0.2kg、阻值r=0.1Ω的金属棒ab与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处于垂直导轨平面向外的均匀变化的匀强磁场中．
    （1）若金属棒距导轨下端为L2=0.2m，磁场随时间变化的规律如图乙所示，为保持金属棒静止，试求作用在金属棒中央、沿竖直方向的外力随时间变化的关系式；
    （2）若所加匀强磁场的磁感应强度大小恒为B′，通过恒定功率Pm=6W的竖直向上的拉力使棒从静止开始向上运动，棒向上运动的位移随时间变化的情况如图丙所示，图中OA段为曲线，AB段为直线，其反向延长线与t轴的交点坐标为（0.6，0）．试求磁感应强度B′的大小和变速运动阶段在电阻R上产生的热量．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，匀强磁场区域宽度为L，将一边长为d（d＞L）的矩形线圈以恒定的速度v向右通过磁场区域，在这个过程中，没有感应电流的时间为（　　）
    A．
    d
    v
    		B．
    2d
    v
    		C．
    d-L
    v
    		D．
    d-2L
    v

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，导线ab=bc=L，今使导线abc在磁感应强度为B的匀强磁场中，以速度v平行纸面水平向右运动，则ab间的电势差Uab=______；ac间的电势差Uac______．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图，相距L=1m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨左端间接有阻值R=2Ω的电阻，导轨所在足够长区域内加上与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小B=1T．现有电阻r=1Ω，质量m=1kg的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab以速度v=12m/s从边界MN进入磁场后．
    （1）求棒ab刚进入磁场时的加速度大小；
    （2）棒ab进入磁场一段距离后，速度大小变为6m/s，求从进入磁场到此时的过程中电阻R产生的焦耳热为多少；
    （3）求棒ab最终停的位置．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图，平行金属导轨间距为d，一端跨接一个电阻R，导轨间分布着匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面．一根长金属棒与导轨成θ角放置（棒与导轨的电阻不计），当金属棒以恒定速度v在金属导轨上滑行时（速度方向如图示），通过电阻的电流是（　　）
    A．
    Bdv
    Rsinθ
    		B．
    Bdv
    R
    		C．
    Bdvsinθ
    R
    		D．
    Bdvcosθ
    R

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示装置，间距为1m的光滑轨道竖直放置，质量为0.1kg的金属杆ab可在导轨间自由滑动，现将装置放在垂直于轨道平面的匀强磁场中，闭合电键S后，导线中的电流大小为0.1A，ab杆恰好保持静止状态，试由此判断磁场的方向和大小．g=10m/s2．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=4：1，当导体棒l在匀强磁场中以速度v向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表的示数是12mA，则电流表的示数为（　　）
    A．3mAB．0mA
    C．48mAD．与负载R的值有关

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图（a），质量为M=2kg的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上．一电阻不计，质量为m=1.5kg的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PQbc构成矩形．棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.6，棒左侧有两个固定于水平面的立柱．导轨bc段长为L=1m，开始时PQ左侧导轨的总电阻为R=1Ω，右侧导轨单位长度的电阻为
    R0=1Ω/m．以ef为界，其左侧匀强磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场水平向左，两侧磁场的磁感应强度大小相等．在t=0时，一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动．已知当t1=0时，水平拉力F1=11N；当t2=2s时，水平拉力F2=14.6N．求：
    （1）求磁感应强度B的大小和金属导轨加速度的大小；
    （2）某过程中回路产生的焦耳热为Q=0.5×102J，导轨克服摩擦力做功为W=1.5×102J，求导轨动能的增加量；
    （3）请在图（b）的坐标系中画出拉力F随时间t变化的关系图线，并要求在坐标轴上标出图线关键点的坐标值（要求写出分析过程）．

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