如圖所示，足夠長的U形光滑金屬導(dǎo)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(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直，導(dǎo)軌電阻不計．金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路的電阻為R，當(dāng)流過ab棒某一橫截面的電量為q時，棒的速度大小為υ，則金屬棒ab在這一過程中（　　）
A．加速度大小為
v2
2L
B．下滑位移大小為
qR
BL
C．產(chǎn)生的焦耳熱為qBLυ
D．受到的最大安培力大小為
B2L2υ
R
sinθ

A、金屬棒ab開始做加速運動，速度增大，感應(yīng)電動勢增大，所以感應(yīng)電流也增大，導(dǎo)致金屬棒受到的安培力增大，所以加速度減小，即金屬板做加速度逐漸減小的變加速運動，根據(jù)牛頓第二定律，有：
mgsinθ-BIL=ma；
其中I=
E
R
=
BLv
R
；
故a=gsinθ-
B2L2v
mR
，故A錯誤；
B、由電量計算公式q=
n△Φ
R+r
=
BLs
R
可得，下滑的位移大小為s=
qR
BL
，故B正確；
C、產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2Rt=qIR，而這里的電流I比棒的速度大小為v時的電流I′=
BLv
R
小，故這一過程產(chǎn)生的焦耳熱小于qBLv．故C錯誤；
D、金屬棒ab受到的最大安培力大小為F=BIL=B?
BLv
R
?L=
B2L2v
R
，故D錯誤．
故選：B．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

一個匝數(shù)n=100匝的線圈，如果在時間△t=0.02s內(nèi)，穿過線圈的磁通量變化△Φ=0.32Wb，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為______V，若該線圈的總電阻為100Ω，通過線圈的感應(yīng)電流的大小為______A．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PK表面粗糙，與水平面之間的夾角為α，間距為L．垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，MP間接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，其他電阻不計．如圖所示，用恒力F沿導(dǎo)軌平面向下拉金屬桿ab，使金屬桿由靜止開始運動，桿運動的最大速度為vm，ts末金屬桿的速度為v1，前ts內(nèi)金屬桿的位移為x，（重力加速度為g）求：
（1）金屬桿速度為v1時加速度的大��；
（2）整個系統(tǒng)在前ts內(nèi)產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，足夠長的間距為L=0.2m光滑水平導(dǎo)軌EM、FN與PM、QN相連，PM、QN是兩根半徑為d=0.4m的光滑的
1
4
圓弧導(dǎo)軌，O、P連線水平，M、N與E、F在同一水平高度，水平和圓弧導(dǎo)軌電阻不計，在其上端連有一阻值為R=8Ω的電阻，在PQ左側(cè)有處于豎直向上的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B0=6T．現(xiàn)有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m=0.2kg、電阻為r=2Ω的金屬棒從軌道的頂端P處由靜止開始下滑，到達軌道底端MN時對軌道的壓力為2mg，取g=10m/s2，求：
（1）棒到達最低點MN時金屬棒兩端的電壓；
（2）棒下滑到MN過程中金屬棒產(chǎn)生的熱量；
（3）從棒進入EM、FN水平軌道后開始計時，磁場隨時間發(fā)生變化，恰好使棒做勻速直線運動，求磁感應(yīng)強度B隨時間變化的表達式．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，一正方形單匝線框abcd放在光滑絕緣水平面上，線框邊長為L、質(zhì)量為m、電阻為R，該處空間存在一方向垂直紙面向里的勻強磁場，其右邊界MN平行于ab，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，已知
t0
時刻B=
B0
．問：
（1）若線框保持靜止，則在時間
t0
內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為多少？
（2）若線框從零時刻起，在一水平拉力作用下由靜止開始做勻加速直線運動，加速度大小為a，經(jīng)過時間
t0
線框cd邊剛要離開邊界MN，則在此過程中拉力做的功為多少？（設(shè)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為I）
王怡同學(xué)解法：由勻加速直線運動規(guī)律，經(jīng)過時間
t0
線框的位移為s=
1
2
a
t20
；由牛頓第二定律：F-
B0
IL=ma；所以W=Fs=
1
2
m
a2
t20
+
1
2
B0
ILa
t20
．你認(rèn)為王怡同學(xué)的解法是否正確，若不正確，請你寫出正確的解法．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在同一水平面的兩導(dǎo)軌相互平行，并處在豎直向上的勻強磁場中，一根質(zhì)量為0.9kg的金屬棒垂直導(dǎo)軌方向放置．導(dǎo)軌間距為0.5m．當(dāng)金屬棒中的電流為5A時，金屬棒做勻速運動；當(dāng)金屬棒中的電流增加到8A時金屬棒能獲得2m/s2的加速度，g取10m/s2．求：
（1）磁場的磁感應(yīng)強度B．
（2）導(dǎo)棒與水平導(dǎo)軌間的滑動摩擦系數(shù)μ．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌相距L，與水平面的夾角為q，整個空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B，虛線上方軌道光滑且磁場方向向上，虛線下方軌道粗糙且磁場方向向下．當(dāng)導(dǎo)體棒EF以初速度v0沿導(dǎo)軌上滑至最大高度的過程中，導(dǎo)體棒MN一直靜止在導(dǎo)軌上，若兩導(dǎo)體棒質(zhì)量均為m、電阻均為R，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g，在此過程中導(dǎo)體棒EF上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求：
（1）導(dǎo)體棒MN受到的最大摩擦力；
（2）導(dǎo)體棒EF上升的最大高度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，兩個正方形虛線框之間的四個區(qū)域有大小相等的勻強磁場，左側(cè)兩個區(qū)域垂直紙面向里，右側(cè)兩個區(qū)域垂直紙面向外．現(xiàn)有一個大小與磁場區(qū)域外邊緣等大的正方形金屬線框abcd正對著磁場區(qū)域水平向右勻速運動，在線圈通過磁場區(qū)域時有下面四個圖象，其中A是電路中電流時間圖象，B是線圈中bc部分兩端電壓時間圖象，C是線框受到的安培力時間圖象，D是線框中焦耳熱功率時間圖象，則可能正確的是（　�。�
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，間距l(xiāng)=1m的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個豎直面內(nèi)，在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角θ=30°的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強度B1=0.5T方向豎直向上和磁感應(yīng)強度B2=1T、方向垂直于斜面向上的勻場磁場．電阻R=0.4Ω、質(zhì)量m=0.1kg的相同導(dǎo)體桿PQ、MN分別垂直放置在導(dǎo)軌上，PQ桿的兩端固定在導(dǎo)軌上，離b1b2的距離s=0.5m．MN桿可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動且與導(dǎo)軌始終接觸良好，當(dāng)MN桿沿由靜止釋放沿導(dǎo)軌向下運動x=1m時達到最大速度．不計導(dǎo)軌電阻．取g=10m/s2，求：
（1）當(dāng)MN桿達到最大速度時，流過PQ桿的電流大小和方向；
（2）從MN桿開始運動直到達到最大速度的過程中，PQ桿中產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）若保持B2不變，使B1發(fā)生變化，要使MN桿一直靜止在傾斜軌道上，則B1隨時間如何變化？其變化率多大？

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同步練習(xí)冊答案