1、6如图 6 所示，在一均匀磁场中有一 U 形导线框 abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R 为一电阻，ef 为垂直于 ab 的一根导体杆，它可在 ab、cd 上无摩擦地滑动杆 ef 及线框中导线的电阻都可不计开始时，给 ef 一个向右的初速度，则( )Aef 将减速向右运动，但不是匀减速 Bef 将匀减速向右运动，最后停止Cef 将匀速向右运动 Def 将往返运动8两根相距为 L 的足够长的金属直角导轨如图 8 所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面质量均为 m 的金属细杆 ab、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为 ，导轨电阻不计，回路
2、总电阻为 2R.整个装置处于磁感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场中当 ab 杆在平行于水平导轨的拉力 F 作用下以速度 v1 沿导轨匀速运动时，cd 杆也正好以速度 v2 向下匀速运动重力加速度为 g.以下说法正确的是( )Aab 杆所受拉力 F 的大小为 mgB2L2v12RBcd 杆所受摩擦力为零C回路中的电流为 D 与 v1 大小的关系为 BLv1 v22R 2RmgB2L2v 110如图 10 所示，平行金属导轨与水平面成 角，导轨与固定电阻 R1 和 R2 相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，有一导体棒 ab，质量为 m，导体棒的电阻与固定电阻 R1 和 R2的阻值均相等，与导轨
3、之间的动摩擦因数为 ，导体棒 ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为 v 时，受到安培力的大小为 F，此时( )A电阻 R1 消耗的热功率为 Fv/3B电阻 R2 消耗的热功率为 Fv/6C整个装置因摩擦而消耗的热功率为 mgvcosD整个装置消耗的机械功率为 (Fmgcos)v13如图 14 所示，P、Q 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为 L1，处在竖直向下、磁感应强度大小为 B1 的匀强磁场中一导体杆 ef 垂直于 P、Q 放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动质量为 m、每边电阻均为 r、边长为 L2 的正方形金属框abcd 置于竖直平面内，两顶点 a、b 通过细导线与导轨
4、相连，磁感应强度大小为 B2 的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态不计其余电阻和细导线对 a、b 点的作用力(1)通过 ab 边的电流 Iab 是多大？(2)导体杆 ef 的运动速度 v 是多大？14如图 15 所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为 L，左端接有阻值为 R 的电阻处在方向竖直、磁感应强度为 B 的匀强磁场中，质量为 m 的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度 v0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触(1)求初始时刻导体棒受到的安培力(2)若导体棒从初始时刻到速度
5、第一次为零时，弹簧的弹性势能为 Ep，则这一过程中安培力做的功 W1 和电阻 R 上产生的焦耳热 Q1 分别为多少？(3)导体棒往复运动，最终将静止于何处？从导体棒开始运动到最终静止的过程中，电阻 R 上产生的焦耳热 Q 为多少？15(2010天津高考)如图 16 所示，质量 m10.1 kg，电阻 R10.3 ，长度 l0.4 m 的导体棒 ab 横放在 U 形金属框架上框架质量 m20.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数 0.2. 相距 0.4 m 的 MM、NN相互平行，电阻不计且足够长电阻R20.1 的 MN 垂直于 MM.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度
6、B0.5 T垂直于 ab 施加 F2 N 的水平恒力，ab 从静止开始无摩擦地运动，始终与 MM、NN保持良好接触当 ab 运动到某处时，框架开始运动设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取 10 m/s2.(1)求框架开始运动时 ab 速度 v 的大小；(2)从 ab 开始运动到框架开始运动的过程中，MN 上产生的热量 Q0.1 J，求该过程 ab 位移 x 的大小8如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距 1m，导轨平面与水平面成 37 o 角，下端连接阻值为 R 的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为 0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导
7、轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为 0.25（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻 R 消耗的功率为 8W，求该速度的大小；（3）在上问中，若 R2，金属棒中的电流方向由 a 到 b，求磁感应强度的大小与方向（g10m/s 2， sin37o0.6，cos37 o0.8）15如图所示，倾角为 、间距为 L 的平行导轨上端连接电动势为 E 的电源和阻值为 R的电阻，其它电阻不计。在导轨上水平放置一根质量为 m、电阻不计的导体棒 ab，棒与斜面间动摩察因数 tan，欲使棒所受的摩擦力为零，且能使棒静止在斜面上，应加匀强磁场的磁感应强度 B
8、 的最小值是多少？方向如何？例 1. 水平放置于匀强磁场中的光滑导轨上，有一根导体棒 ab，用恒力 F 作用在 ab 上，由静止开始运动，回路总电阻为 R，分析 ab 的运动情况，并求 ab 的最大速度。ab2、如图示，平行光滑导轨竖直放置，匀强磁场方向垂直导轨平面，一质量为 m 的金属棒沿导轨滑下，电阻 R 上消耗的最大功率为 P（不计棒及导轨电阻） ，要使 R 上消耗的最大功率为 4P，可行的 办法有： （ ）A. 将磁感应强度变为原来的 4 倍 B. 将磁感应强度变为原来的 1/2 倍C. 将电阻 R 变为原来的 4 倍 D. 将电阻 R 变为原来的 2 倍16. 如图 13 所示，平行
9、导轨间距为 ，一端跨接一个电阻 R，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向垂直于金属导轨所在的平面。一根金属棒与导轨成 角放置，金属棒与导轨的电阻均不计，当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定速度 滑行时，通过电阻 的电流强度为多大？图 1317. 如图 14 所示，MN、PQ 为两平行金属导轨，M、P 间连有一阻值为 R 的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度为 B，磁场方向与导轨所在平面垂直，图中磁场方向垂直纸面向里。有一半圆金属导线沿两导轨滑动，速度为 ，与导轨接触良好，半圆的直径 与两导轨间的距离相等，设金属半圆环与导轨的电阻均可忽略，当金属半圆环向右运动时，通过电阻 R 的电流为多少？a bR13
10、、解析：(1)设通过正方形金属框的总电流为 I，ab 边的电流为 Iab，dc 边的电流为 Idc，有 Iab I34Idc I14金属框受重力和安培力，处于静止状态，有mgB2IabL2B2IdcL2由 ，解得 Iab .3mg4B2L2(2)由(1)可得 I mgB2L2设导体杆切割磁感线产生的电动势为 E，有EB1L1v设 ad、dc、cb 三边电阻串联后与 ab 边电阻并联的总电阻为 R，则 R r34根据闭合电路欧姆定律，有 I ER由 ，解得 v .3mgr4B1B2L1L2答案：(1) (2)3mg4B2L2 3mgr4B1B2L1L214、解析：(1)初始时刻棒中感应电动势 E
11、Lv0B棒中感应电流 I ER作用于棒上的安培力 FILB联立得 F ，安培力方向：水平向左L2v0B2R(2)由功和能的关系，得安培力做功 W1EP mv0212电阻 R 上产生的焦耳热 Q1 mv02Ep.12(3)由能量转化及平衡条件等，可判断：棒最终静止于初始位置，Q mv02.12答案：(1)F ，方向水平向左 (2)W1 Ep mv02 Q1 mv02Ep (3)B2L2v0R 12 12Q mv021215、解析：(1)ab 对框架的压力 F1m1g 框架受水平面的支持力 FNm2g F1依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力 F2FNab 中的感应电动势 E
12、Blv MN 中电流 I ER1 R2MN 受到的安培力 F 安IlB框架开始运动时 F 安F2 由上述各式代入数据解得 v6 m/s.(2)闭合回路中产生的总热量 Q 总 QR1 R2R2由能量守恒定律，得 Fx m1v2Q 总12代入数据解得 x1.1 m答案：(1)6 m/s (2)1.1 m10、解析：上滑速度为 v 时，导体棒受力如图 11 所示则 FB2L2vR R2所以 PR1( )2R Fv，故 A 错误，B 正确BLv232R 16因 fN，Nmgcos所以 Pffvmgvcos ，故 C 正确此时，整个装置消耗的机械功率为 PPFPfFv mgvcos，故 D 正确答案：B
13、CD8、解析：ab 棒切割磁感线产生感应电动势，cd 棒不切割磁感线，整个回路中的感应电动势 E 感BLabv1 BLv1，回路中感应电流 I ，C 选项错误ab 棒受到的安培E感2R BLv12R力为 F 安BILB L ，ab 棒沿导轨匀速运动，受力平衡ab 棒受到的拉力为E感2R B2L2v12RFF 摩F 安 mg ，A 选项正确cd 棒所受摩擦力为 fF 安 ，BB2L2v12R B2L2v12R选项错误cd 棒做匀速直线运动，受力平衡，mgf ，mg ， ，D 选B2L2v12R 2RmgB2L2v1项正确答案：AD6、解析：给 ef 一个向右的初速度，则 ef 产生感应电动势，回路形成电流同时，ef 受安培力而减速，随着 ef 减速，回路电流减小，安培力减小因此， ef 将减速向右运动，但不是匀减速答案：A
