如下图所示.MN.PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨.O是它们的交点且接触良好.两导轨处在同一水平面内.并置于有理想边界的匀强磁场中(图中经过O点的虚线即为磁场的左边界).质量为m的导体棒ab与导轨始终保持良好接触.并在绝缘弹簧S的作用下从距离O点L0处沿导轨以速度v0向左匀速运动.磁感应强度大小为B.方向如图.当导体棒运动到O点时.弹簧恰� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如下图所示，MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨，O是它们的交点且接触良好。两导轨处在同一水平面内，并置于有理想边界的匀强磁场中（图中经过O点的虚线即为磁场的左边界）。质量为m的导体棒ab与导轨始终保持良好接触，并在绝缘弹簧S的作用下从距离O点L₀处沿导轨以速度v₀向左匀速运动。磁感应强度大小为B，方向如图。当导体棒运动到O点时，弹簧恰好处于原长，导轨和导体棒单位长度的电阻均为r。求：
小题1:导体棒ab第一次经过O点前，通过它的电流大小；
小题2:导体棒ab第一次经过O点前，通过它的电量；
小题3:从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中，导体棒ab中产生的热量。

小题1:

小题2:

小题3:

（1）设ab棒在导轨之间的长度为l，根据法拉第电磁感应定律可得：E=Blv₀（1分）
由闭合电路欧姆定律得：

（2分）
（2）导体棒ab第一次经过O点前，通过它的电量为

（1分）
而

，

（1分）故

（2分）
（3）裸导线最终只能静止于O点，故其动能全部转化为焦耳热，即

（1分）
因为导轨与ab构成等腰三角形，三边电阻总是相等的，所以三边产生的热量总是相等的。即

（2分）

练习册系列答案

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如图所示，在水平面上固定一光滑金属导轨HGDEF，EF∥GH，DE=EF=DG=GH=EG=L．一质量为m足够长导体棒AC垂直EF方向放置于在金属导轨上，导轨与导体棒单位长度的电阻均为r．整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中．现对导体棒AC施加一水平向右的外力，使导体棒从D位置开始以速度v₀沿EF方向做匀速直线运动，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触．

小题1:求导体棒运动到FH位置，即将离开导轨时，FH两端的电势差．
小题2:关于导体棒运动过程中回路产生感应电流，小明和小华两位同学进行了讨论．小明认为导体棒在整个运动过程中是匀速的，所以回路中电流的值是恒定不变的；小华则认为前一过程导体棒有效切割长度在增大，所以电流是增大的，后一过程导体棒有效切割长度不变，电流才是恒定不变的．你认为这两位同学的观点正确吗?请通过推算证明你的观点．
小题3:求导体棒从D位置运动到EG位置的过程中，导体棒上产生的焦耳热．

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如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感生电动势．下列说法中正确的是…（）

A．磁场变化时，会在空间激发一种电场

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C．使电荷定向移动形成电流的力是电场力

D．以上说法都不对

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．如图甲是阻值为5Ω的线圈与阻值为15Ω的电阻R构成的回路。线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。则：

A．电压表的示数为14.14V

B．通过电阻的电流为0.707A

C．电阻R上消耗的功率为7.5W

D．通过电阻的电流方向每秒变化100次

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科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨被固定在水平面上，两者间的距离l=0.6m，两者的电阻均不计。两导轨的左端用导线连接电阻R₁及与R₁并联的电压表，右端用导线连接电阻R₂，已知R₁=2Ω，R₂=1Ω。在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁场区域远离R₁、R₂，CE的长度d=0.2m，CDEF区域内磁场的磁感应强度随时间的变化如B~t图所示。电阻

r=2Ω的金属棒L垂直于导轨放置在离R₁较近的AB处，t＝0时金属棒在沿导轨水平向右的恒力F作用下由静止开始运动，当金属棒运动到尚离磁场边界CD较远的某一位置时，电压表示数变为零；当金属棒刚进入磁场区域，电压表的示数又变为原来的值，直到金属棒运动到EF处电压表的示数始终保持不变。求：
小题1: t＝0.1s时电压表的示数。
小题2:恒力F的大小。
小题3:金属棒从AB运动到EF的过程中整个电路产

生的

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科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

如图甲，相距为L=1m的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中，OO^’为磁场右边界，磁感应强度为B=2T，导轨右侧接有定值电阻R=4

，导轨电阻忽略不计。在距OO^’为L=1m处垂直导轨放置一质量为m=1kg、电阻不计的金属杆ab。
若ab杆在水平向右的恒力F作用下由静止开始向右运动，其速度－位移的关系图象如图乙所示(图中坐标值均为已知量)，求
（1）恒力F大小是多少？
（2）在此过程中电阻R上产生的电热Q₁是多少？
（3）ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少？