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    如图所示，两条足够长的平行光滑导轨MN和PQ之间的宽度为L，处于同一竖直平面内，MP间接有阻值为R的电阻。轻质金属杆ab长为2L，紧贴导轨竖直放置并与导轨接触良好，离a端处固定有质量为m的小球（可视为质点），整个装置处于磁感应强度为B并与导轨平面垂直的匀强磁场中，当ab杆由静止开始紧贴导轨绕a端固定轴向右倒下至水平位置时，球的速度为v。若导轨及金属杆电阻不计，忽略各处的摩擦，重力加速度为g，则在金属杆b端即将脱离导轨MN的瞬间，求：
    (1) 小球的速度大小；   
    (2) 电阻R的电功率。
    （1）（2）
    （1）设b端即将脱离MN时的速度为v0
    由题中条件知：b端即将脱离导轨MN时，ab杆与PQ的夹角为300   (2分)
    根据机械能守恒：   （5分）
    解得：   （2分）
    （2）杆与球角速度相同，b端即将脱离导轨MN时杆中点速度
         (2分)       感应电动势：    (3分)
    功率      (3分)        解得：  （2分）
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，两根光滑的长直金属导轨 MN、PQ平行置于同一水平面内，导轨间距L=0.2m，导轨左端接有“0.8V，0.8W’’的小灯泡，导轨处于磁感应强度为B＝1T、方向竖直向下的匀强磁场中。长度也为L的金属导体棒ab垂直于导轨放置，导轨与导体棒每米长度的电阻均为R0=0.5Ω，其余导线电阻不计。今使导体棒在外力作用下与导轨良好接触向右滑动产生电动势，使小灯泡能持续正常发光。
    （1）写出ab的速度v与它到左端MP的距离x的关系式，并求导体棒的最小速度vmin；
    （2）根据v与x的关系式，计算出与表中x各值对应的v的数值填入表中，然后画出v-x图线。     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，一矩形线圈面积为400、匝数为100匝，绕线圈的中心轴以角速度匀速转动，匀强磁场磁感强度为T，转动轴与磁感线垂直。线圈电阻为1Ω，=3Ω，=6Ω，=12Ω，其余电阻不计，电键S断开。当线圈转到线圈平面与磁感线平行时，所受磁场力的力矩为16N·m，求：

    (1)线圈转动的角速度ω。
    (2)感应电动势的最大值。
    (3)电键S闭合后，线圈的输出功率。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图5所示，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然增大时，小球将（   ）
    A．沿顺时针方向运动
    B．沿逆时针方向运动
    C．在原位置附近往复运动
    D．仍然保持静止状态
    　　

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示固定在匀强磁场中的正方形线框abcd，各边长为L，其中ab段是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，现有一与ab段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上，以恒定的速度v从ad滑向bc，当PQ滑到何处时，通过PQ的电流最小？为多少？方向如何？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，电阻不计的光滑平行金属导轨和水平放置，间接有阻值为的电阻，导轨相距，空间有竖直向下的匀强磁场．质量为，电阻为的导体棒垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于向右的水平力拉动导体棒从静止开始运动，拉力的功率恒定为，经过时间导体棒达到最大速度．求

    (1)匀强磁场磁感应强度的大小．               
    (2)这一过程中电阻上所产生的电热．         
    (3)换用恒力拉动导体棒从静止开始运动，导体棒达到最大速度将为．求恒力的大小及当导体棒速度为时的加速度．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为l、电阻为R的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，ac长度为。磁场的磁感强度为B，方向垂直纸面向里。现有一段长度为、电阻为的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触。当MN滑过的距离为时，导线ac中的电流是多大？方向如何？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    图1是一台发电机定子中的磁场分布图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场，磁感强度B＝0.050T
    图2是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M)。矩形线框abcd可绕过ad、cb 边的中点并与图1中的铁芯M共轴的固定转轴oo′旋转，在旋转过程中，线框的ab、cd边始终处在图1所示的缝隙内的磁场中。已知ab边长 l1＝25.0cm, ad边长 l2＝10.0cm 线框共有N＝8匝导线，放置的角速度。将发电机的输出端接入图中的装置K后，装置K能使交流电变成直流电，而不改变其电压的大小。直流电的另一个输出端与一可变电阻R相连，可变电阻的另一端P是直流电的正极，直流电的另一个输出端Q是它的负极。
    图3是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在CuSO4稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为x、 y。
    现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连，调节R，使CuSO4溶液中产生I＝0.21A的电流。假设发电机的内阻可忽略不计，两铜片间的电阻r是恒定的。
    （1）求每匝线圈中的感应电动势的大小。
    （2）求可变电阻R与A、B间电阻r之和。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    一块小型的圆柱形磁铁，从竖直放置的内径稍大于磁铁直径的厚铝管（足够长）上端由静止释放。有关磁铁的运动（不计空气阻力），下列说法正确的是（ ）
    A．由于磁铁不能吸引铝管，所以磁铁做自由落体运动
    B．如果磁铁的磁性足够强，磁铁最终在铝管内做匀速直线运动
    C．如果磁铁的磁性足够强，磁铁最终将悬浮在铝管中
    D．如果磁铁的磁性足够强，磁铁最终将可能返回到原位置

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