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    竖直放置的平行金属导轨AB、CD上端接有电阻R，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，如图所示．一质量为m的金属杆ab横跨在平行导轨上，且ab与导轨接触良好．若ab杆在竖直向上的外力F作用下匀速上升，在不计金属杆ab与导轨电阻，不计摩擦的情况下，则（　　）
    分析：金属棒在运动中受拉力、重力及安培力，根据各力的做功情况及功能间的关系可得出能量间的关系．
    解答：解：A、金属棒在运动中受拉力、重力及安培力，匀速上升，根据平衡条件得：mg+F安=F，在电磁感应现象中电路中产生的热量等于外力克服安培力所做的功，而拉力大于安培力，所以拉力F所做的功大于克服安培力所做的功，故A错误．
    B、由于mg+F安=F，所以拉力F与重力的合力与安培力相等，方向相反，所以拉力F与重力做功的代数和等于克服安培力所做的功，故B正确，C错误．
    D、拉力做功消耗外界能量转化为电阻R上产生的热及杆ab重力势能增加量，根据能量守恒定律得拉力F所做的功等于电阻R上产生的热及杆ab重力势能增加量，故D错误．
    故选B．
    点评：在电磁感应现象中电路中产生的热量等于外力克服安培力所做的功；在解题时要注意体会功能关系及能量转化与守恒关系．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图（甲）所示，M1M4、N1N4为平行放置的水平金属轨道，M4P、N4Q为相同半径，平行放置的竖直半圆形金属轨道，M4、N4为切点，P、Q为半圆轨道的最高点，轨道间距L=1.0m，圆轨道半径r=0.32m，整个装置左端接有阻值R=0.5Ω的定值电阻．M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ，两区域宽度 d=0.5m，两区域之间的距离s=1.0m；区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1，变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为B1的正方向；区域Ⅱ内分布着匀强磁 场B2，方向竖直向上．两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.2，M3N3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑．质量m=0.1kg，电阻R0=0.5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下，从M2N2处由静止开始运动，到达M3N3处撤去恒力F，CD棒匀速地穿过匀强磁场区，恰好通过半圆形轨道的最高点PQ处．若轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，g取10m/s2 求：

    （1）水平恒力F的大小；
    （2）CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网水平平行放置的两根足够长的直光滑金属导轨上放有一根导体棒导ab，ab与导轨垂直，其电阻为0.02Ω，质量为0.1kg，它在导轨间的长度为1m，导轨处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感强度为0.2T，电路中电阻R的阻值为0.08Ω，其它电阻不计，求：
    （1）断开电键K，ab在大小为0.1N、水平向右的恒力F作用下，由静止开始沿轨道滑动过程中ab产生的电动势随时间变化的表达式．
    （2）当ab以10m/s的速度滑动时闭合电键，并同时撤掉力F，那么由此时开始以后的时间里电阻R所消耗的电能．
    （3）在上述（2）的情况下，导体棒ab能滑行的最大距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图（甲）所示，M1M2、N1N2为平行放置的水平金属轨道，M4P、N4Q为相同半径，平行放置的竖直半圆形金属轨道，M4，N4为切点，P、Q为半圆轨道的最高点，轨道间距L=1.0m，圆轨道半径r=3.2m，整个装置左端接有阻值R=5Ω的定值电阻．M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ，两区域宽度d=5m，两区域之间的距离s=10m；区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1，变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为B1的正方向；区域Ⅱ内分布着匀强磁场B2，方向竖直向上．两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.32，M3N3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑．质量m=10kg，电阻R0=5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下，从M2N2处由静止开始运动，到达M3N3处撤去恒力F，CD棒可匀速地穿过匀强磁场区，并能通过半圆形轨道的最高点PQ处，最后下落在轨道上的位置离M4N4的距离x=12.8m．若轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，g取10m/s2 求：
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    （1）水平恒力F的大小；
    （2）CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q；
    （3）磁感应强度B2的大小．

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    如图（甲）所示，、为平行放置的水平金属轨道，、为相同半径，平行放置的竖直半圆形金属轨道,为切点，P、Q为半圆轨道的最高点，轨道间距，圆轨道半径，整个装置左端接有阻值的定值电阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ，两区域宽度，两区域之间的距离；区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1，变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为B1的正方向；区域Ⅱ内分布着匀强磁场B2，方向竖直向上。两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为，右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑。质量，电阻的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下，从处由静止开始运动，到达处撤去恒力F，CD棒可匀速地穿过匀强磁场区，并能通过半圆形轨道的最高点PQ处，最后下落在轨道上的位置离的距离。若轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，g取10 m/s2

    求：
    （1）水平恒力F的大小；
    （2）CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q；
    （3）磁感应强度B2的大小。

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    求：（1）磁场的磁感应强度B。
    （2）导棒与水平导轨间的滑动摩擦系数μ。

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