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如圖所示，一寬度為L的光滑金屬導軌放置于豎直平面內，質量為m的金屬棒ab沿金屬導軌由靜止開始保持水平自由下落，進入高h、方向垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場區域。設金屬棒與金屬導軌始終保持良好接觸，ab棒穿出磁場前已開始做勻速運動，且ab棒穿出磁場時的速度為進入磁場時速度的

。已知ab棒最初距磁場上邊界的距離為4h，定值電阻的阻值為R，棒及金屬導軌電阻忽略不計，重力加速度為g。求：

（1）在此過程中電阻R產生的熱量Q的大小；
（2）金屬棒穿出磁場時電阻R消耗的功率大小。

（1）

。
（2）R消耗的電功率為

。

（1）設金屬棒下落4h時，速度大小為v，

①
在金屬棒穿過磁場的過程中，由能量守恒定律：

②
由①②可求得：

。
（2）設在金屬棒穿出磁場時，金屬棒產生的感應電動勢為

故R消耗的電功率為

。

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，將邊長為a、質量為m、電阻為R的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應強度為B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里．線框向上離開磁場時的速度剛好是進人磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續上升一段高度，然后落下并勻速進人磁場．整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f且線框不發生轉動．求：
(1）線框在下落階段勻速進人磁場時的速度V₂；
(2）線框在上升階段剛離開磁場時的速度V₁；
(3）線框在上升階段通過磁場過程中產生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，矩形裸導線框abcd的長邊長度為2L，短邊的長度為L，在兩短邊上均接有電阻R，其余部分電阻不計。導線框一長邊與x軸重合，左邊的坐標x=0，線框內有一垂直于線框平面的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B。一質量為m、電阻也為R的光滑導體棒MN與短邊平行且與長邊接觸良好。開始時導體棒靜止于x=0處，從t=0時刻起，導體棒MN在沿x軸正方向的一拉力作用下，從x=0處勻加速運動到x =2L處。則導休棒MN從x=0處運動到x=2L處的過程中通過電阻R的電量為（）

A．

B．

C．

D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩根足夠長固定平行金屬導軌位于傾角

的斜面上，導軌上、下端各接有阻值R = 20Ω的電阻，導軌電阻忽略不計，導軌寬度L =2m，在整個導軌平面內都有垂直于導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度B=1T。質量m="0." l kg、連入電路的電阻r=10Ω的金屬棒ab在較高處由靜止釋放，當金屬棒ab下滑高度h=3m時，速度恰好達到最大值v=2m/s，金屬棒ab在下滑過程中始終與導軌垂直且與導軌良好接觸。g取10

．求：
（1）金屬棒ab由靜止至下滑高度為3m的運動過程中機械能的減少量。
（2）金屬棒ab由靜止至下滑高度為3m的運動過程中導軌上端電阻R中產生的熱量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

磁懸浮列車的運動原理如圖所示，在水平面上有兩根很長的平行直導軌，導軌間有與導軌垂直且方向相反的勻強磁場

和

，

和

相互間隔，導軌上有金屬框abcd。當磁場

和

同時以恒定速度沿導軌向右勻速運動時，金屬框也會沿導軌向右運動。已知兩導軌間距

="0." 4 m，兩種磁場的寬度均為

，

=ab，

＝

="1.0" T。金屬框的質量m="0." 1 kg，電阻R="2." 0Ω。設金屬框受到的阻力與其速度成正比，即

，比例系數k="0." 08 kg/s。求：
（1）當磁場的運動速度為

="5" m/s時，金屬框的最大速度

為多大？
（2）金屬框達到最大速度以后，某時刻磁場停止運動，當金屬框的加速度大小為a=4.0

時，其速度

多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖甲，正方形線框處在垂直線框平面的勻強磁場中，現使磁感應按余弦規律變化，如圖乙所示，磁場方向及感應電流的方向按圖甲所示方向為正，則下列說法正確的是（）
A t=0時刻，線框各邊均不受磁場的安培力
B t=t₁時刻，線框中的磁通量最大，感應電流為0
C t=t₂時刻，線框中感應電流方向為正
D t₃—t₄時間內，線框中的電流方向為正，且正在減弱。