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兩根足夠長的光滑導軌豎直放置,間距為L,底端接阻值為R的電阻.將質量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端,金屬棒和導軌接觸良好,導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直,如圖所示.除電阻R外其余電阻不計.現將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放,則( )

A．釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g

B．金屬棒向下運動時,流過電阻R的電流方向為a→b

C．金屬棒的速度為v時,所受的安培力大小為

D．電阻R上產生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少

由牛頓第二定律,金屬棒下落過程的加速度

因釋放瞬間Δx=0,v=0,則金屬棒的加速度a=g,故A正確;由右手定則知金屬棒向下運動時棒中電流向右,故流過電阻的電流為b→a,則B錯誤;因

則

,故C正確;金屬棒上下振動最終靜止時,處于平衡狀態,且kΔx=mg,彈簧具有彈性勢能,由能量轉化守恒定律金屬棒減少的重力勢能轉化成兩部分,一部分為彈性勢能,另一部分為電阻R上產生的熱量,故D錯誤.

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一閉合金屬圓環用絕緣細線掛于O點，將圓環拉離平衡位置并釋放，圓環擺動過程中經過有界的水平勻強磁場區域，A，B為該磁場的豎直邊界，若不計空氣阻力，則 [ ]

A．圓環向右穿過磁場后，還能擺至原來的高度。

B．在進入和離開磁場時，圓環中均有感應電流

C．圓環進入磁場后離平衡位置越近速度越大，感應電流也越大

D．圓環最終將靜止在平衡位置。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（11分）如左圖所示，兩根足夠長的光滑直金屬導軌

、

平行放置在傾角為

的絕緣斜面上，兩導軌間距為

。

、

兩點間接有阻值為

的電阻。一根質量為

的均勻直金屬桿

放在兩導軌上，并與導軌垂直。整套裝置處于磁感應強度為

的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下。導軌和金屬桿的電阻可忽略。用與導軌平行且向上的恒定拉力

作用在金屬桿上，金屬桿

沿導軌向上運動，最終將做勻速運動。當改變拉力

的大小時，相對應的勻速運動速度

也會改變，

和

的關系如右圖所示。

（1）金屬桿

在勻速運動之前做作什么運動？
（2）若

，

，取重力加速度

，試求磁感應強度

的大小及

角的正弦值

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示，兩條互相平行的光滑金屬導軌位于水平面內，距離為L＝0.2米，在導軌的一端接有阻值為R＝0.5歐的電阻，在

0處有一與水平面垂直的均勻磁場，磁感強度B＝0.5T，一質量為m＝0.1千克的金屬桿垂直放置在導軌上，并以v₀＝2米／秒的初速度進入磁場，在安培力和一垂直于桿的水平外力F的共同作用下做勻變速直線運動，加速度大小為a＝2米／秒²、方向與初速度方向相反，設導軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且接觸良好，求：

（1）電流為零時金屬桿所處的位置；
（2）電流為最大值的一半時施加在金屬桿上外力F的大小和方向；
（3）保持其它條件不變，而初速度v₀取不同值，求開始時F的方向與初速度v₀取值的關系。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示,平行于紙面有一勻強電場(電場未畫出),在紙面內建了一個直角坐標系xOy,以O為圓心,做半徑r=2 cm的圓.如果在圓上任取一點P,設OP與x軸正方向的夾角為θ,P點的電勢與θ角函數關系滿足φ_P="[8cos(θ-30°)+10]" V.則下列說法正確的是( )

A．當θ=90°時,P點的電勢為10 V

B．當θ=330°時,P點的電勢與當θ=90°時P點的電勢相等

C．該電場強度的方向與x軸負方向成60°角斜向下

D．該圓周上的電勢最低點是θ=30°時的P點

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，把一條長直導線的兩端連在一個靈敏電流表的兩個接線柱上，形成閉合導體回路。有兩個同學迅速搖動這條電線可以發電，要使靈敏電流表中的電流更大，下列做法錯誤的是：

A．站在南北方向搖動

B．站在東西方向搖動

C．搖動導線旋轉半徑增大

D．搖動導線旋轉角速度增大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示，一邊長L=10cm的正方形金屬導體框abcd，從某一高度h m處開始豎直向下自由下落，其下邊進入只有水平上邊界的勻強磁場，磁感應強度B=1.0T。線框進入磁場時，線框平面保持與磁場垂直，線框底邊保持水平。已知正方形線框abcd的質量m=0.1kg，電阻R=0.02

，自下邊ab進入磁場直到上邊cd也進入磁場時為止，整個線框恰好能夠保持做勻速直線運動。若g=10m／s²，不計空氣阻力，求：

（1）線框下落的高度h；
（2）線框在上述進入磁場的過程中感應電流產生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖10所示，豎直平面內的虛線上方是一勻強磁場B，從虛線下方豎直上拋一正方形線圈，線圈越過虛線進入磁場，最后又落回原處，運動過程中線圈平面保持在豎直平面內，不計空氣阻力，則 (　　)

A．上升過程克服磁場力做的功大于下降過程克服磁場力做的功

B．上升過程克服磁場力做的功等于下降過程克服磁場力做的功

C．上升過程克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力的平均功率

D．上升過程克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力的平均功率

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如右圖所示，兩根平行金屬導軌固定在同一水平面內，間距為l，導軌左端連接一個電阻R.一根質量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導軌上．在桿的右方距桿為d處有一個勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向下，磁感應強度為B.對桿施加一個大小為F、方向平行于導軌的恒力，使桿從靜止開始運動，已知桿到達磁場區域時速度為v，之后進入磁場恰好做勻速運動．不計導軌的電阻，假定導軌與桿之間存在恒定的阻力．求：

(1)導軌對桿ab的阻力大小Ff；
(2)桿ab中通過的電流及其方向；
(3)導軌左端所接電阻R的阻值．

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