如圖所示，足夠長的U型光滑金屬導軌平面與水平面成θ角(0<θ<90°)，其中MN與PQ平行且間距為L，導軌平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，導軌電阻不計．金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑，并與兩導軌始終保持垂直且接觸良好，ab棒接入電路的電阻為R，當流過ab棒某一橫截面的電荷量為q時，ab棒的速度大小為v，則ab棒在這一過程中(　　)．
A．運動的平均速度大小為v
B．下滑的位移大小為
C．產(chǎn)生的焦耳熱為qBLv
D．受到的最大安培力大小為sin θ
B
本題考查金屬棒切割磁感線的電磁感應現(xiàn)象，意在考查考生應用法拉第電磁感應定律、牛頓第二定律、能量守恒定律解決電磁感應綜合問題的能力．分析ab棒的受力情況，有mgsin θ－＝ma，分析可得ab棒做加速度減小的加速運動，故其平均速度不等于初末速度的平均值，A錯誤；設ab棒沿斜面下滑的位移為x，則電荷量q＝IΔt＝·Δt＝＝，解得位移x＝，B正確；根據(jù)能量守恒定律可知，產(chǎn)生的焦耳熱等于ab棒機械能的減少量，Q＝－mv2，ab棒受到的最大安培力為，C、D錯誤．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在豎直向上的勻強磁場中，水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應電流的正方向如圖所示，當磁場的磁感應強度B隨時間如圖2變化時，圖3中正確表示線圈中感應電動勢E變化的是:

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，金屬棒ab、cd與足夠長的水平光滑金屬導軌垂直且接觸良好，勻強磁場垂直導軌所在的平面．a(chǎn)b棒在恒力F作用下向右運動，則
A．安培力對ab棒做正功
B．安培力對cd棒做正功
C．安培力對cd棒不做功
D．F做的功等于回路產(chǎn)生的總熱量和系統(tǒng)動能增量之和

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（15分）如圖所示，一正方形線圈從某一高度自由下落，恰好勻速進入其下方的勻強磁場區(qū)域．已知正方形線圈質(zhì)量為m，邊長為L，電阻為R，勻強磁場的磁感應強度為B，高度為2L，求：

（1）線圈進入磁場時回路產(chǎn)生的感應電流I1的大小和方向；
（2）線圈離開磁場過程中通過橫截面的電荷量q；
（3）線圈下邊緣剛離開磁場時線圈的速度v的大小．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應強度大小為B的勻強磁場中。一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)為�，F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離L時，速度恰好達到最大（運動過程中桿始終與導軌保持垂直）。設桿接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，重力加速度大小為g。

求（1）此過程桿的速度最大值Vm；
（2）此過程流過電阻R的電量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(15分)如圖所示，水平虛線L1、L2之間是勻強磁場，磁場方向水平向里，磁場高度為h.豎直平面內(nèi)有一等腰梯形線框，底邊水平，其上下邊長之比為5:1，高為2h.現(xiàn)使線框AB邊在磁場邊界L1的上方h高處由靜止自由下落，當AB邊剛進入磁場時加速度恰好為0，在DC邊剛進入磁場前的一段時間內(nèi)，線框做勻速運動。求：
（1）DC邊剛進入磁場時，線框的加速度;
（2）從線框開始下落到DC邊剛進入磁場的過程中，線框損失的機械能和重力做功之比;

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，兩條平行金屬導軌ab、cd置于磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，兩導軌間的距離l=0.6m，導軌間連有電阻R。金屬桿MN垂直置于導軌上，且與軌道接觸良好，現(xiàn)使金屬桿MN沿兩條導軌向右勻速運動，產(chǎn)生的感應電動勢為3V。由此可知，金屬桿MN滑動的速度大小為              m/s；通過電阻R的電流方向為            （填“a R c”或“c R a”）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R。整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度v1沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以速度v2向下勻速運動。重力加速度為g。以下說法正確的是（    ）
A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為
B．cd桿所受摩擦力為零
C．回路中的電流強度為BL(v1＋v2)/2R
D．μ與v1大小的關系為μ＝2Rmg/BLv1

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如右圖所示，兩條平行的光滑金屬導軌固定在傾角為θ的絕緣斜面上，導軌上端連接一個定值電阻．導體棒a和b放在導軌上，與導軌垂直并良好接觸．斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內(nèi)，存在著垂直穿過斜面向上的勻強磁場．現(xiàn)對a棒施以平行導軌斜向上的拉力，使它沿導軌勻速向上運動，此時放在導軌下端的b棒恰好靜止．當a棒運動到磁場的上邊界PQ處時，撤去拉力， a棒將繼續(xù)沿導軌向上運動一小段距離后再向下滑動，此時b棒已滑離導軌．當a棒再次滑回到磁場上邊界PQ處時，又恰能沿導軌勻速向下運動．已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R，b棒的質(zhì)量為m，重力加速度為g，導軌電阻不計．求：

(1)a棒在磁場中沿導軌向上運動的過程中，a棒中的電流強度Ia與定值電阻R中的電流強度IR之比；
(2)a棒質(zhì)量ma；
(3)a棒在磁場中沿導軌向上運動時所受的拉力F.

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