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    如图所示，半径为 r、电阻不计的两个半圆形光滑导轨并列竖直放置，导轨端口所在平面刚好水平。在轨道左上方端口M、N 间接有阻值为R 的小电珠，整个轨道处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，两导轨间距为L，现有一质量为 m，电阻也是R 的金属棒ab 从MN 处由静止释放，经一定时间到达导轨最低点，此时速度为 v 。

    （1）求金属棒 ab 到达时，受到的安培力的大小和方向。
    （2）求金属棒 ab 从MN 到的过程中，小电珠上产生的热量。

    （1），方向水平向左（2）小电珠上产生的热量

    解析试题分析：
    （1）根据右手定则可判电流方向，再根据左手定则判断安培力的方向，对棒受力分析．
    （2）根据能量守恒计算：金属棒减少的重力势能转换为电路的电能和金属棒的动能．
    解：（1）由右手定则可判：电流方向由N到M，由左手定则可知ab棒收到的安培力F，方向水平向左
    在最低点ab棒切割磁力线产生的电动势为：E=BLv…①
    由闭合电路欧姆定律得： …②
    由F=BIL，联立①②可得.
    （2）在ab棒下滑的过程中设小灯泡上产生的热量为Q，则整个电路上产生的热量为2Q，
    由能量守恒定律得：.
    解得：.
    考点：导体切割磁感线时的感应电动势；安培力电磁感应与电路结合

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    在图(1)中，G为指针在中央的灵敏电流表连接在直流电路中时的偏转情况．现把它与一个线圈串联进行电磁感应实验，则图(2)中的条形磁铁正在________（填“向上拔出”或“向下插入”）线圈中．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m．有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求：

    （1）磁感应强度的大小B；
    （2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小；
    （3）流经电流表电流的最大值。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （8分）面积S = 0.2m2、n = 100匝的圆形线圈，处在如图所示的磁场内，磁感应强度随时间t变化的规律是B = 0.02t，R = 3Ω，C = 30μF，线圈电阻r = 1Ω，求：

    （1）通过R的电流大小和方向 
    （2）电容器的电荷量。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值R ＝2 W的电阻连接，右端通过导线与阻值RL ＝4 W的小灯泡L连接．在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长l ="2" m，有一阻值r ="2" W的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处（恰好不在磁场中）．CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示．在t＝0至t＝4s内，金属棒PQ保持静止，在t＝4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：
    （1）通过小灯泡的电流．
    （2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （13分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L="0.40" m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B="0.50" T，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E="4.5" V、内阻r="0.50" Ω 的直流电源.现把一个质量m="0.040" kg 的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80，
    求：

    (1)通过导体棒的电流；
    (2)导体棒受到的安培力大小；
    (3)导体棒受到的摩擦力.

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37º，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨的其它电阻不计，g取10m/s2。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，试求：

    ⑴通过导体棒的电流；
    ⑵导体棒受到的安培力大小；
    ⑶导体棒受到的摩擦力的大小。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （12分）如图所示，在匀强磁场中有一个“n”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度B＝ T(磁场无限大)，线框的CD边长为l1＝20 cm，CE、DF边长均为l2＝10 cm，线圈电阻r＝1 Ω，转速为50 r/s. 外电路电阻R＝4 Ω，若从图示位置开始计时，

    (1)转动过程中感应电动势的最大值；
    (2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势；
    (3)交流电压表的示数；
    (4)周期内通过R的电荷量为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，导体框架的平行导轨间距d＝1m，框架平面与水平面夹角＝30°，匀强磁场方向垂直框架平面向上，且B＝0.2T，导体棒ab的质量m＝0.2kg，R=0.1，水平跨在导轨上，且可无摩擦滑动（g取10m/s2）求：

    ⑴ab下滑的最大速度
    ⑵以最大速度下滑时，ab棒上的电热功率。

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