如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ間距離L=0.5m，其電阻不計，兩導軌及其構成的平面與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導軌放置，且都與導軌始終有良好接觸。已知兩金屬棒質量均為m=0.02kg，電阻相等且不可忽略。整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度B=0.2T，金屬棒ab在平行于導軌向上的力F作用下，沿導軌向上勻速運動，而金屬棒cd恰好能夠保持靜止。取g=10m／s
，求：
（1）通過金屬棒cd的電流大小、方向；
（2）金屬棒ab受到的力F大小；
（3）若金屬棒cd的發熱功率為0.1W，金屬棒ab的速度。
(1) I=1A 電流方向由d至c (2) F=0.2N (3) v="2m/s"
解析試題分析：（1）金屬棒cd在安培力和重力導軌支持力作用下靜止，正交分解后平行導軌方向有F
=mgsin30°金屬棒cd受到的安培力F
=BIL
代入數據，解得I=1A
根據楞次定律可知，金屬棒 cd中的電流方向由d至c
（2）金屬棒ab與cd受到的安培力大小相等：F
=F
對金屬棒ab，由共點力平衡有F=mgsin30°+F
代入數據解得F=0.2N
（3）金屬棒發熱功率P=I2R
金屬棒ab勻速運動的速度大小為v時，其產生的感應電動勢E=BLv
由閉合電路歐姆定律知I=
代入數據解得v=2m/s
考點：受力分析 閉合電路歐姆定律 電磁感應
鴻圖圖書寒假作業假期作業吉林大學出版社系列答案科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（12分）如圖所示，兩根質量均為m、電阻均為R、長度均為l的導體棒a、b，用兩條等長的、質量和電阻均可忽略的、不可伸長的柔軟長直導線連接后，b放在距地面足夠高的光滑絕緣水平桌面上，a靠在桌子的光滑絕緣側面上；兩根導體棒均與桌子邊緣平行。整個空間存在水平向右的勻強磁場，磁感應強度為B。開始時兩棒靜止，自由釋放后開始運動，導體棒a在落地前就已勻速運動，此時導體棒b仍未離開桌面。已知兩條導線除桌邊拐彎處外其余部位均處于伸直狀態，導線與桌子側棱間無摩擦。
（1）試求導體棒勻速運動時的速度大小。
（2）從自由釋放到剛勻速運動的過程中，若通過導體棒橫截面的電荷量為q，求該過程中系統產生的焦耳熱。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖甲所示,一個圓形線圈的匝數n="1" 000,線圈面積S="200" cm2,線圈的電阻r="1" Ω,線圈外接一個阻值R="4" Ω的電阻,把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中,磁感應強度隨時間的變化規律如圖乙所示。求:
(1)前4 s內的感應電動勢；
(2)前4 s內通過R的電荷量；
(3)線圈電阻r消耗的功率。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（10分）如圖所示，AB、CD是水平放置的光滑導軌，軌距為L=0.5m，兩軌間接有電阻R=4Ω，另有一金屬棒ef恰好橫跨在導軌上，并與導軌保持良好接觸。已知ef棒的電阻為1Ω，其它電阻不計。若整個裝置處在B=0.5T、方向垂直向里的勻強磁場中，現將ef棒以V=10m/s的速度水平向右作勻速運動。
求：（1）ef棒產生的感應電動勢大小Eef。
（2）維持ef棒作勻速運動所需水平外力的大小和方向。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（20分）如圖所示，相互平行的足夠長的光滑絕緣軌道MN和PQ水平固定，有一質量為m、電阻為R的水平導體框abcd（其長度ab=cd=L1寬度ad=bc=L2）可沿軌道滑動，滑動時ab、cd邊始終保持與軌道垂直。軌道所在空間存在豎直方向的磁場，其磁感應強度B的大小沿x坐標正向（水平向右）按B=kx（k為已知的常數）隨坐標x成正比增強。現對導體框施加一大小恒為F的外力，使它由靜止開始從坐標原點O開始向右運動，問：
⑴若從上往下看，框中的感應電流方向為順時針方向，那么磁場方向如何？導體框的運動情況如何？試定性作出描述。
⑵當導體框向右運動的速度為v時，框中的電流為多大？
⑶導體框向右運動能提供的最大電功率為多大？
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（15分）如圖所示，足夠長平行金屬導軌傾斜放置，傾角為37°，寬度為0.5 m，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為1 Ω。質量為0.2 kg的導體棒MN垂直于導軌放置，距離頂端1m，接入電路的電阻為1Ω，兩端與導軌接觸良好，與導軌間的動摩擦因數為0.5。在導軌間存在著垂直于導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度隨時間變化的規律如圖乙所示。先固定導體棒MN，2s后讓MN由靜止釋放，運動一段時間后，小燈泡穩定發光。重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6。求
（1）1s時流過小燈泡的電流大小和方向；
（2）小燈泡穩定發光時消耗的電功率；
（3）小燈泡穩定發光時導體棒MN運動的速度。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示，兩根平行的導軌處于同一水平面內，相距為L．導軌左端用阻值為R的電阻相連，導軌的電阻不計。導軌上跨接一質量為m、電阻為r的金屬桿，金屬桿與導軌之間的動摩擦因數為μ．整個裝置放在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B，磁場寬度為S1．現對桿施加一水平向右的恒定拉力F，使它由靜止開始進入磁場區域，當金屬桿離開磁場時立即將拉力F撤去，金屬桿繼續運動了一段距離后停止在導軌上。已知重力加速度為g．
（1）若金屬桿在離開磁場前就做勻速直線運動，求勻速運動的速度；
（2）金屬桿運動過程，通過電阻R的電量是多少？
（3）若金屬桿離開磁場繼續運動了S2后停止在導軌上。金屬桿運動過程，電阻R產生的熱量是多少？
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科目：高中物理 來源： 題型：單選題
如圖甲所示，M是一個小型理想變壓器，原、副線圈匝數比n1∶n2＝11∶1，a、b端接有正弦交變電流，電壓隨時間的變化規律如圖乙所示．變壓器右側部分為一火警報警電路原理圖，其中R2為用半導體熱敏材料(電阻隨溫度升高而減小)制成的傳感器，R1為一定值電阻，電壓表
和電流表
可視為理想電表．下列說法中正確的是 
A．變壓器副線圈的輸出電壓的表達式為u＝20 sin 100πt(V) |
| B．當傳感器R2所在處未出現火警時，電壓表的示數為20 V |
C．當傳感器R2所在處出現火警時，電壓表 的示數減小 |
D．當傳感器R2所在處出現火警時，電流表 的示數減小 |
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