如圖12-59所示，MN、PQ是兩根足夠長固定的平行金屬導軌，其間距為L，導軌平面與水平面的夾角為α.在整個導軌平面內(nèi)都有垂直于導軌平面斜向上方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，在導軌的M、P端連接一阻值為R的電阻，一根垂直于導軌放置的金屬棒ab，質(zhì)量為m，從靜止釋放沿導軌下滑，已知ab與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ.

圖12-59
（1）分析ab棒下滑過程中的運動性質(zhì)，畫出其受力示意圖.
（2）求ab棒的最大速度.
（1）ab棒做初速為零、加速度逐漸減小的加速運動，當加速度為零時速度最大，最后做勻速直線運動．圖見解析.（2）
（1）ab下滑做切割磁感線運動，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向垂直于紙面指向讀者，受力如圖所示，受到重力mg、支持力N、摩擦力f、安培力F四個力的作用；隨著速度的增大，感應(yīng)電流在增大，安培力也在逐漸增大，而合外力在逐漸減小，加速度就逐漸減小．故ab棒做初速為零、加速度逐漸減小的加速運動，當加速度為零時速度最大，最后做勻速直線運動．

（2）設(shè)當棒的速度為v時，感應(yīng)電動勢為E，電路中的電流為I，則E=BLv．
I=  F=BIL
由牛頓第二定律得mgsinα-F-μmgcosα=ma．
解得：a=g(sinα-μcosα)-
當加速度為零時速度最大，設(shè)為vm，則vm=．
練習冊系列答案
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（8分）某地地磁場的磁感應(yīng)強度方向斜向下指向地面，與豎直方向成60°角，大小為5 ×10-5T。一靈敏電壓表通過導線連接在當?shù)厝牒：佣蔚膬蓭r的接線柱上，接線柱與水接觸良好。已知該河段的兩岸南北正對，河寬200m，該河段漲潮和落潮時有海水（視為導體、電阻極�。┝鬟^。設(shè)落潮時，海水自正西向正東流，流速為4m/s。
（1）該河段的南岸和北岸，那邊電勢高？
（2）靈敏電壓表的示數(shù)是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖15所示，電阻不計的平行金屬導軌MN和OP水平放置，MO間接有阻值為R的電阻，導軌相距為d，其間有豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.質(zhì)量為m、電阻為R的導體棒CD垂直于導軌放置，并接觸良好.用平行于MN的恒力F向右拉動CD,CD受恒定的摩擦阻力Ff.已知F > Ff，求:?

圖15
（1）CD運動的最大速度是多少？
（2）當CD達到最大速度后，電阻R消耗的電功率是多少？?
（3）當CD的速度是最大速度的13時，CD的加速度是多少？??????????????

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，甲圖A線圈中通有電流，在0—2 s內(nèi)電流的變化規(guī)律如乙圖所示，閉合金屬導體環(huán)B懸掛在線圈A的一端，那么在0—2 s內(nèi)關(guān)于金屬環(huán)中感應(yīng)電流及金屬環(huán)受力情況應(yīng)為(規(guī)定電流從a流入A線圈、從b端流出的電流方向為正方向)    )
A．B環(huán)中感應(yīng)電流方向始終不變，受力方向也不變
B．B環(huán)中感應(yīng)電流方向始終不變，但受力方向改變
C．B環(huán)中感應(yīng)電流方向改變，但受力方向不變
D．B環(huán)中感應(yīng)電流方向和B環(huán)受力方向都改變

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖12-11甲所示,用裸導體做成U形框架abcd,ad與bc相距L="0.2" m,其平面與水平面成θ=30°角.質(zhì)量為m="1" kg的導體棒PQ與ad、bc接觸良好,回路的總電阻為R="1" Ω.整個裝置放在垂直于框架平面的變化磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化情況如圖乙所示(設(shè)圖甲中B的方向為正方向).t=0時,B0="10" T、導體棒PQ與cd的距離x0="0.5" m.若PQ始終靜止,關(guān)于PQ與框架間的摩擦力大小在0～t1="0.2" s時間內(nèi)的變化情況,下面判斷正確的是(　　)

圖12-11
A．一直增大B．一直減小C．先減小后增大D．先增大后減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一正方形閉合導線框abcd，邊長L="0.1" m，各邊電阻均為1 Ω，bc邊位于x軸上，在x軸原點O右方有寬L="0.1" m、磁感應(yīng)強度為1 T、方向垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域，如圖所示，當線框以恒定速度4 m/s沿x軸正方向穿越磁場區(qū)域過程中，下面各圖可正確表示線框從進入到穿出磁場過程中，ab邊兩端電勢差Uab隨位置變化情況的是（   ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，虛線右側(cè)存在垂直紙面指向紙內(nèi)的勻強磁場，半圓形閉合線框與紙面共面，繞過圓心O且垂于紙面的軸勻速轉(zhuǎn)動。線框中的感應(yīng)電流以逆時針方向為正方向，那么圖乙中哪個圖能正確描述線框從圖示位置開始轉(zhuǎn)動一周的過程中，線框中感應(yīng)電流隨時間變化的情況  （   ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖(甲)所示，兩水平放置的平行金屬板C、D相距很近，上面分別開有小孔O和，水平放置的平行金屬導軌P、Q與金屬板C、D接觸良好，且導軌在磁感應(yīng)強度為B1＝10T的勻強磁場中，導軌間距L＝0.50m．金屬棒AB緊貼著導軌沿平行導軌方向在磁場中做往復運動．其速度圖像如圖(乙)，若規(guī)定向右運動速度方向為正方向，從t＝0時刻開始，由C板小孔O處連續(xù)不斷飄入質(zhì)量為m＝3.2×10－21kg、電量q＝1.6×10－19C的帶正電的粒子(設(shè)飄入速度很小，可視為零)．在D板外側(cè)有以MN為邊界的勻強磁場B2＝10T，MN與D相距d＝10cm，B1和B2方向如圖(甲)所示(粒子重力及其相互作用不計)，求：

(1)0～4.0s時間內(nèi)哪些時刻發(fā)射的粒子能穿過電場并飛出磁場邊界MN？
(2)粒子從邊界MN射出來的位置之間最大的距離為多少？
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，abcde和a'b'c'd'e'為兩平行的光滑導軌，其中abcd和a'b'c'd'部分為處于水平面內(nèi)的直軌，ab、a'b'的間距為cd、c'd'間距的2倍；de和d'e'部分為與直軌相切的、半徑均為R的半圓形軌道，處于豎直平面內(nèi)．直軌部分處于豎直向上的勻強磁場中，彎軌部分處于勻強磁場外．在靠近aa'和cc'處放有兩根金屬棒MN、PQ，質(zhì)量分別為2m和m．為使棒PQ能沿導軌運動并通過半圓形軌道的最高點ee'，在初始位置必須至少給棒MN以多大的沖量?

(設(shè)兩段水平直軌均足夠長，棒PQ出磁場時MN仍在寬軌道上運動)

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