& 导体切割磁感线时的感应电动势知识点 & “（2013o南通二模）在倾角为θ的斜面上...”习题详情
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（2013o南通二模）在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上．a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计．则（　　）物块c的质量是2msinθb棒放上导轨前，物块&c减少的重力势能等于a、c增加的动能b棒放上导轨后，物块&c减少的重力势能等于回路消耗的电能b棒放上导轨后，a棒中电流大小是mgsinθBL
本题难度：一般
题型：多选题&|&来源：2013-南通二模
分析与解答
习题“（2013o南通二模）在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂...”的分析与解答如下所示：
a、b棒中电流大小相等方向相反，故a、b棒所受安培力大小相等方向相反，对b棒进行受力分析有安培力大小与重力沿斜面向下的分力大小相等，再以a棒为研究对象，由于a棒的平衡及安培力的大小，所以可以求出绳的拉力，再据C平衡可以得到C的质量．c减少的重力势能等于各棒增加的重力势能和动能以及产生的电能，由此分析便知．
解：b棒静止说明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒匀速向上运动，说明a棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡，c匀速下降则c所受重力和绳的拉力大小平衡．由b平衡可知，安培力大小F安=mgsinθ，由a平衡可知F绳=F安+mgsinθ=2mgsinθ，由c平衡可知F绳=mcgA、因为绳中拉力大小相等，故2mgsinθ=mcg，即物块c的质量为2msinθ，故A正确；B、b放上之前，根据能量守恒知a增加的重力势能也是由于c减小的重力势能，故B错误；C、a匀速上升重力势能在增加，故根据能量守恒知C错误；D、根据b棒的平衡可知F安=mgsinθ又因为F安=BIL∴I=mgsinθBL，故D正确；故选AD．
从导体棒的平衡展开处理可得各力的大小，从能量守恒角度分析能量的变化是关键，能量转化问题从排除法的角度处理更简捷．
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（2013o南通二模）在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m的金属棒a、b，...
错误类型：
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习题对应知识点不正确
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经过分析，习题“（2013o南通二模）在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂...”主要考察你对“导体切割磁感线时的感应电动势”
等考点的理解。
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导体切割磁感线时的感应电动势
与“（2013o南通二模）在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂...”相似的题目：
如图所示，空间分布着宽为L，垂直于纸面向里的匀强磁场．一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域．规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随位移变化的关系图（i-x）正确的是&&&&
如图所示，光滑的平行金属导轨CD与EF间距为L=l&m，与水平夹角为θ=30&，导轨上端用导线CE连接（导轨和连接线电阻不计），导轨处在磁感应强度为B=0.1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．一根电阻为R=1Ω的金属棒MN两端有导电小轮搁在两导轨上，棒上有吸水装置P．取沿导轨向下为x轴正方向，坐标原点在CE中点，开始时棒处在x=0位置（即与CE重合），棒的起始质量不计．当棒自静止起下滑时，便开始吸水，质量逐渐增大，设棒质量的增大与位移x的平方根成正比，即m=，k为一常数，k=0.1kg/m．求：（1）金属棒下滑2m位移过程中，流过棒的电荷量是多少？（2）猜测金属棒下滑过程中做的是什么性质的运动，并加以证明．（3）金属棒下滑2m位移时速度为多大？&&&&
如图甲所示，MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场．现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中，使线框平面与磁场垂直，且bc边与磁场边界MN重合．当t=0时，对线框施加一水平拉力F，使线框由静止开始向右做匀加速直线运动；当t=t时，线框的ad边与磁场边界MN重合．图乙为拉力F随时间变化的图线，不及摩擦阻力．由以上条件可知，磁场的磁感应强度B的大小为&&&&
“（2013o南通二模）在倾角为θ的斜面上...”的最新评论
该知识点好题
1磁悬浮列车是一种高速运载工具．它具有两个重要系统．一是悬浮系统，利用磁力（可由超导电磁铁提供）使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触．另一是驱动系统，在沿轨道上安装的三相绕组（线圈）中，通上三相交流电，产生随时间、空间作周期性变化的磁场，磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用，使车体获得牵引力．为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由，我们求解下面的问题．设有一与轨道平面垂直的磁场，磁感应强度B随时间t和空间位置x变化规律为B（x，t）=B0cos（ωt-kt）式中B0、ω、k均为已知常量，坐标轴x与轨道平行．在任一时刻t，轨道平面上磁场沿x方向的分布是不均匀的，如图所示．图中Oxy平面代表轨道平面，“×”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸里，“o”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸外．规定指向纸外时B取正值．“×”和“o”的疏密程度表示沿着x轴B的大小分布．一与轨道平面平行的具有一定质量的金属矩形框MNPQ处在该磁场中，已知与轨道垂直的金属框边MN的长度为l，与轨道平行的金属框边MQ的长度为d，金属框的电阻为R，不计金属框的电感．（1）试求在时刻t，当金属框的MN边位于x处时磁场作用于金属框的安培力，设此时刻金属框沿x轴正方向移动的速度为v．（2）试讨论安培力的大小与金属框几何尺寸的关系．
2如图所示，金属框架与水平面成30°角，匀强磁场的磁感强度B=0.4T，方向垂直框架平面向上，金属棒长l=0.5m，重量为0.1N，可以在框架上无摩擦地滑动，棒与框架的总电阻为R=2Ω，运动时可认为不变，问：（1）要棒以v0=2m/s的速度沿斜面向上滑行，应在棒上加多大沿框架平面方向与导轨平行的外力？（2）当棒运动到某位置时，外力突然消失，棒将如何运动？（3）棒匀速运动时的速度多大？（4）达最大速度时，电路的电功率多大？重力的功率多大？
3如图所示，竖直放置的两根平行导轨MN、PQ足够长，相距L=0.3m，导轨光滑且电阻不计．有界匀强磁场的宽度d=0.4m，磁感应强度B=10T．方向与导轨平面垂直．三根完全相同的细金属杆a、b、c垂直导轨放置，电阻R0=2Ω，质量m=0.6kg．它们线相靠近但不接触，都与磁场上边界相距h=0.2m．现在将金属杆a静止释放，当金属杆a刚进入磁场时立即释放金属杆b，当金属杆b刚进入磁场时立即释放金属杆c，g=10m/s2（1）通过计算分析金属杆a在磁场中的运动情况；（2）计算整个过程中回路产生的焦耳热；（3）现将磁场的宽度增加到d=0.8m，欲使金属杆b匀速通过整个磁场，则在金属杆b刚进入磁场时，应如何调整磁场的大小（不考虑磁场变化引起的感生电场）
该知识点易错题
1磁悬浮列车是一种高速运载工具．它具有两个重要系统．一是悬浮系统，利用磁力（可由超导电磁铁提供）使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触．另一是驱动系统，在沿轨道上安装的三相绕组（线圈）中，通上三相交流电，产生随时间、空间作周期性变化的磁场，磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用，使车体获得牵引力．为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由，我们求解下面的问题．设有一与轨道平面垂直的磁场，磁感应强度B随时间t和空间位置x变化规律为B（x，t）=B0cos（ωt-kt）式中B0、ω、k均为已知常量，坐标轴x与轨道平行．在任一时刻t，轨道平面上磁场沿x方向的分布是不均匀的，如图所示．图中Oxy平面代表轨道平面，“×”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸里，“o”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸外．规定指向纸外时B取正值．“×”和“o”的疏密程度表示沿着x轴B的大小分布．一与轨道平面平行的具有一定质量的金属矩形框MNPQ处在该磁场中，已知与轨道垂直的金属框边MN的长度为l，与轨道平行的金属框边MQ的长度为d，金属框的电阻为R，不计金属框的电感．（1）试求在时刻t，当金属框的MN边位于x处时磁场作用于金属框的安培力，设此时刻金属框沿x轴正方向移动的速度为v．（2）试讨论安培力的大小与金属框几何尺寸的关系．
2如图所示，金属框架与水平面成30°角，匀强磁场的磁感强度B=0.4T，方向垂直框架平面向上，金属棒长l=0.5m，重量为0.1N，可以在框架上无摩擦地滑动，棒与框架的总电阻为R=2Ω，运动时可认为不变，问：（1）要棒以v0=2m/s的速度沿斜面向上滑行，应在棒上加多大沿框架平面方向与导轨平行的外力？（2）当棒运动到某位置时，外力突然消失，棒将如何运动？（3）棒匀速运动时的速度多大？（4）达最大速度时，电路的电功率多大？重力的功率多大？
3（2012o山东）如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B．将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g．下列选项正确的是（　　）
欢迎来到乐乐题库，查看习题“（2013o南通二模）在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上．a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计．则（　　）”的答案、考点梳理，并查找与习题“（2013o南通二模）在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上．a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计．则（　　）”相似的习题。& 导体切割磁感线时的感应电动势知识点 & “（2005o宿迁模拟）两根水平平行固定的...”习题详情
210位同学学习过此题，做题成功率81.9%
（2005o宿迁模拟）两根水平平行固定的光滑金属导轨宽为L，足够长，在其上放置两根长也为L且与导轨垂直的金属棒ab和cd，它们的质量分别为2m、m，电阻阻值均为R（金属导轨及导线的电阻均可忽略不计），整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中．（1）现把金属棒ab锁定在导轨的左端，如图甲，对cd施加与导轨平行的水平向右的恒力F，使金属棒cd向右沿导轨运动，当金属棒cd的运动状态稳定时，金属棒cd的运动速度是多大？（2）若对金属棒ab解除锁定，如图乙，使金属棒cd获得瞬时水平向右的初速度v0，当它们的运动状态达到稳定的过程中，流过金属棒ab的电量是多少？整个过程中ab和cd相对运动的位移是多大？
本题难度：一般
题型：解答题&|&来源：2005-宿迁模拟
分析与解答
习题“（2005o宿迁模拟）两根水平平行固定的光滑金属导轨宽为L，足够长，在其上放置两根长也为L且与导轨垂直的金属棒ab和cd，它们的质量分别为2m、m，电阻阻值均为R（金属导轨及导线的电阻均可忽略不计），整个装置处...”的分析与解答如下所示：
（1）金属棒ab锁定，cd棒先向右做加速度减小的加速运动，后做匀速运动，当cd棒稳定时，所受的安培力和恒力平衡，根据平衡，结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律和安培力公式求出金属棒cd的运动速度．（2）ab棒在安培力作用下加速运动，而cd在安培力作用下减速运动，当它们的速度相同，达到稳定状态时，回路中的电流消失，ab，cd棒开始匀速运动．对两棒分别运用动量定理列式，求通过ab棒的电量．由法拉第电磁感应定律求相对位移．
解：（1）当cd棒稳定时，恒力F和安培力大小相等，方向相反，以速度v匀速度运动，有：& F=BIL& ①又 I=BLv2R&②联立得：v=2FRB2L2&③（2）ab棒在安培力作用下加速运动，而cd在安培力作用下减速运动，当它们的速度相同，达到稳定状态时，回路中的电流消失，ab，cd棒开始匀速运动．设这一过程经历的时间为t，最终ab、cd的速度为v′，通过ab棒的电量为Q．则对于ab棒，由动量定理得：BILt=2mv′，又It=Q即：BLQ=2&mv′④同理，对于cd棒：-BILt=mv′-mv0&&即：BLQ=m（v0-v′） ⑤由④⑤两式得：Q=2mv03BL&⑥设整个过程中ab和cd的相对位移为S，由法拉第电磁感应定律得：E=△Φt=BLSt&⑦流过ab的电量：Q=E2Rt&⑧由⑥⑦⑧两式得：S=4mv0R3B2L2&⑨答：（1）金属棒cd的运动速度是2FRB2L2．（2）流过金属棒ab的电量是2mv03BL．整个过程中ab和cd相对运动的位移是4mv0R3B2L2．
本题综合考查了牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律、动量守恒定理和能量守恒定律等，综合性较强，关键理清过程，选择合适的规律进行求解．运用动量定理求感应电量、运用法拉第定律、欧姆定律结合求相对位移或移动距离是常用的思路，要学会运用．
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（2005o宿迁模拟）两根水平平行固定的光滑金属导轨宽为L，足够长，在其上放置两根长也为L且与导轨垂直的金属棒ab和cd，它们的质量分别为2m、m，电阻阻值均为R（金属导轨及导线的电阻均可忽略不计），...
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经过分析，习题“（2005o宿迁模拟）两根水平平行固定的光滑金属导轨宽为L，足够长，在其上放置两根长也为L且与导轨垂直的金属棒ab和cd，它们的质量分别为2m、m，电阻阻值均为R（金属导轨及导线的电阻均可忽略不计），整个装置处...”主要考察你对“导体切割磁感线时的感应电动势”
等考点的理解。
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导体切割磁感线时的感应电动势
与“（2005o宿迁模拟）两根水平平行固定的光滑金属导轨宽为L，足够长，在其上放置两根长也为L且与导轨垂直的金属棒ab和cd，它们的质量分别为2m、m，电阻阻值均为R（金属导轨及导线的电阻均可忽略不计），整个装置处...”相似的题目：
如图，宽度为L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内，并处在磁感应强度大小B=0.4T，方向竖直向下的匀强磁场中，框架的电阻非均匀分布．将质量m=0.1kg，电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上，并与框架接触良好．以P为坐标原点，PQ方向为x轴正方向建立坐标．金属棒从x=1m处以v=2m/s的初速度，沿x轴负方向做a=2m/s2的匀减速直线运动，运动中金属棒仅受安培力作用．求：（1）金属棒ab运动0.5m，框架产生的焦耳热Q；（2）框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系；（3）为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电量q，某同学解法为：先算出经过0.4s金属棒的运动距离s，以及0.4s时回路内的电阻R，然后代入q==求解．指出该同学解法的错误之处，并用正确的方法解出结果．&&&&
如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD固定在水平面内，AB与CD平行且足够长，BC与CD夹角θ（θ＜90&），光滑导体棒EF（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，框架中的BC部分与导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，光滑导体棒EF经过C点瞬间作为计时起点．若金属框架与导体棒是由粗细相同的均匀的同种材料组成的导体，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是&&&&
（2014o长春模拟）如图所示，足够长的金属直导轨MN和PQ与阻值为R的电阻相连，平行地固定在水平桌面上，导轨间存在一垂直于纸面向里的匀强磁场，导轨的电阻不计．金属直杆ab垂直于导轨MN和PQ放置，其质量为m，电阻为r，金属直杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ．现用水平恒力F向右拉杆ab，使之由图中位置从静止开始水平向右运动，杆ab在运动过程中始终与两条直导轨垂直且保持良好接触．经时间t后，ab杆开始做匀速直线运动，此时理想电压表的示数为U（己知重力加速度为g），求：（1）ab杆匀速运动时的速度vm；（2）ab杆在加速过程中，通过R的电量q及ab杆在加速过程中的位移大小x．
“（2005o宿迁模拟）两根水平平行固定的...”的最新评论
该知识点好题
1磁悬浮列车是一种高速运载工具．它具有两个重要系统．一是悬浮系统，利用磁力（可由超导电磁铁提供）使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触．另一是驱动系统，在沿轨道上安装的三相绕组（线圈）中，通上三相交流电，产生随时间、空间作周期性变化的磁场，磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用，使车体获得牵引力．为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由，我们求解下面的问题．设有一与轨道平面垂直的磁场，磁感应强度B随时间t和空间位置x变化规律为B（x，t）=B0cos（ωt-kt）式中B0、ω、k均为已知常量，坐标轴x与轨道平行．在任一时刻t，轨道平面上磁场沿x方向的分布是不均匀的，如图所示．图中Oxy平面代表轨道平面，“×”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸里，“o”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸外．规定指向纸外时B取正值．“×”和“o”的疏密程度表示沿着x轴B的大小分布．一与轨道平面平行的具有一定质量的金属矩形框MNPQ处在该磁场中，已知与轨道垂直的金属框边MN的长度为l，与轨道平行的金属框边MQ的长度为d，金属框的电阻为R，不计金属框的电感．（1）试求在时刻t，当金属框的MN边位于x处时磁场作用于金属框的安培力，设此时刻金属框沿x轴正方向移动的速度为v．（2）试讨论安培力的大小与金属框几何尺寸的关系．
2如图所示，金属框架与水平面成30°角，匀强磁场的磁感强度B=0.4T，方向垂直框架平面向上，金属棒长l=0.5m，重量为0.1N，可以在框架上无摩擦地滑动，棒与框架的总电阻为R=2Ω，运动时可认为不变，问：（1）要棒以v0=2m/s的速度沿斜面向上滑行，应在棒上加多大沿框架平面方向与导轨平行的外力？（2）当棒运动到某位置时，外力突然消失，棒将如何运动？（3）棒匀速运动时的速度多大？（4）达最大速度时，电路的电功率多大？重力的功率多大？
3如图所示，竖直放置的两根平行导轨MN、PQ足够长，相距L=0.3m，导轨光滑且电阻不计．有界匀强磁场的宽度d=0.4m，磁感应强度B=10T．方向与导轨平面垂直．三根完全相同的细金属杆a、b、c垂直导轨放置，电阻R0=2Ω，质量m=0.6kg．它们线相靠近但不接触，都与磁场上边界相距h=0.2m．现在将金属杆a静止释放，当金属杆a刚进入磁场时立即释放金属杆b，当金属杆b刚进入磁场时立即释放金属杆c，g=10m/s2（1）通过计算分析金属杆a在磁场中的运动情况；（2）计算整个过程中回路产生的焦耳热；（3）现将磁场的宽度增加到d=0.8m，欲使金属杆b匀速通过整个磁场，则在金属杆b刚进入磁场时，应如何调整磁场的大小（不考虑磁场变化引起的感生电场）
该知识点易错题
1磁悬浮列车是一种高速运载工具．它具有两个重要系统．一是悬浮系统，利用磁力（可由超导电磁铁提供）使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触．另一是驱动系统，在沿轨道上安装的三相绕组（线圈）中，通上三相交流电，产生随时间、空间作周期性变化的磁场，磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用，使车体获得牵引力．为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由，我们求解下面的问题．设有一与轨道平面垂直的磁场，磁感应强度B随时间t和空间位置x变化规律为B（x，t）=B0cos（ωt-kt）式中B0、ω、k均为已知常量，坐标轴x与轨道平行．在任一时刻t，轨道平面上磁场沿x方向的分布是不均匀的，如图所示．图中Oxy平面代表轨道平面，“×”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸里，“o”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸外．规定指向纸外时B取正值．“×”和“o”的疏密程度表示沿着x轴B的大小分布．一与轨道平面平行的具有一定质量的金属矩形框MNPQ处在该磁场中，已知与轨道垂直的金属框边MN的长度为l，与轨道平行的金属框边MQ的长度为d，金属框的电阻为R，不计金属框的电感．（1）试求在时刻t，当金属框的MN边位于x处时磁场作用于金属框的安培力，设此时刻金属框沿x轴正方向移动的速度为v．（2）试讨论安培力的大小与金属框几何尺寸的关系．
2如图所示，金属框架与水平面成30°角，匀强磁场的磁感强度B=0.4T，方向垂直框架平面向上，金属棒长l=0.5m，重量为0.1N，可以在框架上无摩擦地滑动，棒与框架的总电阻为R=2Ω，运动时可认为不变，问：（1）要棒以v0=2m/s的速度沿斜面向上滑行，应在棒上加多大沿框架平面方向与导轨平行的外力？（2）当棒运动到某位置时，外力突然消失，棒将如何运动？（3）棒匀速运动时的速度多大？（4）达最大速度时，电路的电功率多大？重力的功率多大？
3（2012o山东）如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B．将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g．下列选项正确的是（　　）
欢迎来到乐乐题库，查看习题“（2005o宿迁模拟）两根水平平行固定的光滑金属导轨宽为L，足够长，在其上放置两根长也为L且与导轨垂直的金属棒ab和cd，它们的质量分别为2m、m，电阻阻值均为R（金属导轨及导线的电阻均可忽略不计），整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中．（1）现把金属棒ab锁定在导轨的左端，如图甲，对cd施加与导轨平行的水平向右的恒力F，使金属棒cd向右沿导轨运动，当金属棒cd的运动状态稳定时，金属棒cd的运动速度是多大？（2）若对金属棒ab解除锁定，如图乙，使金属棒cd获得瞬时水平向右的初速度v0，当它们的运动状态达到稳定的过程中，流过金属棒ab的电量是多少？整个过程中ab和cd相对运动的位移是多大？”的答案、考点梳理，并查找与习题“（2005o宿迁模拟）两根水平平行固定的光滑金属导轨宽为L，足够长，在其上放置两根长也为L且与导轨垂直的金属棒ab和cd，它们的质量分别为2m、m，电阻阻值均为R（金属导轨及导线的电阻均可忽略不计），整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中．（1）现把金属棒ab锁定在导轨的左端，如图甲，对cd施加与导轨平行的水平向右的恒力F，使金属棒cd向右沿导轨运动，当金属棒cd的运动状态稳定时，金属棒cd的运动速度是多大？（2）若对金属棒ab解除锁定，如图乙，使金属棒cd获得瞬时水平向右的初速度v0，当它们的运动状态达到稳定的过程中，流过金属棒ab的电量是多少？整个过程中ab和cd相对运动的位移是多大？”相似的习题。& 导体切割磁感线时的感应电动势知识点 & “两相互平行且足够长的水平金属导轨MN、P...”习题详情
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两相互平行且足够长的水平金属导轨MN、PQ放在竖直平面内，相距0.4m，左端接有平行板电容器，板间距离为0.2m，右端接滑动变阻器R．水平匀强磁场磁感应强度为10T，垂直于导轨所在平面，整个装置均处于上述匀强磁场中，导体棒CD与金属导轨垂直且接触良好，棒的电阻为1Ω，其他电阻及摩擦不计．现在用与金属导轨平行，大小为2N的恒力F使棒从静止开始运动．已知R的最大阻值为2Ω，g=10m/s2．则：（1）滑动变阻器阻值取不同值时，导体棒处于稳定状态时拉力的功率不一样，求导体棒处于稳定状态时拉力的最大功率．（2）当滑动触头在滑动变阻器中点且导体棒处于稳定状态时，一个带电小球从平行板电容器左侧，以某一速度沿两板的正中间且平行于两极板射入后，在两极板间恰好做匀速直线运动；当滑动触头位于最下端且导体棒处于稳定状态时，该带电小球以同样的方式和速度射入，小球在两极板间恰好做匀速圆周运动，则小球的速度为多大，做圆周运动的轨道半径多大？&
本题难度：一般
题型：解答题&|&来源：2011-广东省茂名市高州市南塘中学高二（上）期中物理试卷
分析与解答
习题“两相互平行且足够长的水平金属导轨MN、PQ放在竖直平面内，相距0.4m，左端接有平行板电容器，板间距离为0.2m，右端接滑动变阻器R．水平匀强磁场磁感应强度为10T，垂直于导轨所在平面，整个装置均处于上述匀强磁...”的分析与解答如下所示：
（1）当棒达到匀速运动时，金属棒受到的安培力：FB=BIL=BL=BL=，由平衡条件得：F=FB，即：F=，导体棒的速度v=，拉力功率P=Fv=，由此可知，回路的总电阻越大时，拉力功率越大，当R=2Ω时，拉力功率最大，Pm=0.75（W）；（2）当触头滑到中点即R=1Ω时，棒匀速运动的速度v1==0.25（m/s），导体棒产生的感应电动势E1=BLv1=10&0.4&0.25=1（V），电容器两极板间电压U1==0.5（V），由于棒在平行板间做匀速直线运动，则小球必带正电，此时小球受力情况如图所示，设小球的入射速度为v，由平衡条件知：F+f=G&&&即&q+qvB=mg& ①，当滑头滑至下端即R=2Ω时，棒的速度V2═=（m/s），导体棒产生的感应电动势&&E2=BLV2=1.5V，电容器两极板间的电压U2==1V，由于小球在平行板间做匀速圆周运动，电场力与重力平衡，于是：q=mg& ②，代入数值，由①②解得：v==0.25（m/s），小球作圆周运动时洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m，小球作圆周运动的半径为r=0.0125m；答：（1）导体棒处于稳定状态时拉力的最大功率是0.75W．（2）小球在两极板间恰好做匀速圆周运动的速度为0.25m/s，做圆周运动的轨道半径为0.0125m．
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两相互平行且足够长的水平金属导轨MN、PQ放在竖直平面内，相距0.4m，左端接有平行板电容器，板间距离为0.2m，右端接滑动变阻器R．水平匀强磁场磁感应强度为10T，垂直于导轨所在平面，整个装置均处于...
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经过分析，习题“两相互平行且足够长的水平金属导轨MN、PQ放在竖直平面内，相距0.4m，左端接有平行板电容器，板间距离为0.2m，右端接滑动变阻器R．水平匀强磁场磁感应强度为10T，垂直于导轨所在平面，整个装置均处于上述匀强磁...”主要考察你对“导体切割磁感线时的感应电动势”
等考点的理解。
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导体切割磁感线时的感应电动势
与“两相互平行且足够长的水平金属导轨MN、PQ放在竖直平面内，相距0.4m，左端接有平行板电容器，板间距离为0.2m，右端接滑动变阻器R．水平匀强磁场磁感应强度为10T，垂直于导轨所在平面，整个装置均处于上述匀强磁...”相似的题目：
如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为R=3Ω的电阻，导轨相距d=1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻为r=1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于MN的恒力F=1N向右拉动CD，CD受摩擦阻力f恒为0.5N．求：（1）CD运动的最大速度；（2）当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率．&&&&
如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正．则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是&&&&
如图1所示，一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L，距左端L处的右侧一段被弯成半径为L2的四分之一圆弧，圆弧导轨的左、右两段处于高度相差L2的水平面上．以弧形导轨的末端点O为坐标原点，水平向右为x轴正方向，建立Ox坐标轴．圆弧导轨所在区域无磁场；左段区域存在空间上均匀分布，但随时间t均匀变化的磁场B（t），如图2所示；右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化，只沿x方向均匀变化的磁场B（x），如图3所示；磁场B（t）和B（x）的方向均竖直向上．在圆弧导轨最上端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，金属棒由静止开始下滑时左段磁场B（t）开始变化，金属棒与导轨始终接触良好，经过时间t0金属棒恰好滑到圆弧导轨底端．已知金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g．（1）求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中，回路中产生的感应电动势E；（2）如果根据已知条件，金属棒能离开右段磁场B（x）区域，离开时的速度为v，求金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热Q；（3）如果根据已知条件，金属棒滑行到x=x1位置时停下来，a．求金属棒在水平轨道上滑动过程中通过导体棒的电荷量q；b．通过计算，确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置．
“两相互平行且足够长的水平金属导轨MN、P...”的最新评论
该知识点好题
1磁悬浮列车是一种高速运载工具．它具有两个重要系统．一是悬浮系统，利用磁力（可由超导电磁铁提供）使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触．另一是驱动系统，在沿轨道上安装的三相绕组（线圈）中，通上三相交流电，产生随时间、空间作周期性变化的磁场，磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用，使车体获得牵引力．为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由，我们求解下面的问题．设有一与轨道平面垂直的磁场，磁感应强度B随时间t和空间位置x变化规律为B（x，t）=B0cos（ωt-kt）式中B0、ω、k均为已知常量，坐标轴x与轨道平行．在任一时刻t，轨道平面上磁场沿x方向的分布是不均匀的，如图所示．图中Oxy平面代表轨道平面，“×”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸里，“o”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸外．规定指向纸外时B取正值．“×”和“o”的疏密程度表示沿着x轴B的大小分布．一与轨道平面平行的具有一定质量的金属矩形框MNPQ处在该磁场中，已知与轨道垂直的金属框边MN的长度为l，与轨道平行的金属框边MQ的长度为d，金属框的电阻为R，不计金属框的电感．（1）试求在时刻t，当金属框的MN边位于x处时磁场作用于金属框的安培力，设此时刻金属框沿x轴正方向移动的速度为v．（2）试讨论安培力的大小与金属框几何尺寸的关系．
2如图所示，金属框架与水平面成30°角，匀强磁场的磁感强度B=0.4T，方向垂直框架平面向上，金属棒长l=0.5m，重量为0.1N，可以在框架上无摩擦地滑动，棒与框架的总电阻为R=2Ω，运动时可认为不变，问：（1）要棒以v0=2m/s的速度沿斜面向上滑行，应在棒上加多大沿框架平面方向与导轨平行的外力？（2）当棒运动到某位置时，外力突然消失，棒将如何运动？（3）棒匀速运动时的速度多大？（4）达最大速度时，电路的电功率多大？重力的功率多大？
3如图所示，竖直放置的两根平行导轨MN、PQ足够长，相距L=0.3m，导轨光滑且电阻不计．有界匀强磁场的宽度d=0.4m，磁感应强度B=10T．方向与导轨平面垂直．三根完全相同的细金属杆a、b、c垂直导轨放置，电阻R0=2Ω，质量m=0.6kg．它们线相靠近但不接触，都与磁场上边界相距h=0.2m．现在将金属杆a静止释放，当金属杆a刚进入磁场时立即释放金属杆b，当金属杆b刚进入磁场时立即释放金属杆c，g=10m/s2（1）通过计算分析金属杆a在磁场中的运动情况；（2）计算整个过程中回路产生的焦耳热；（3）现将磁场的宽度增加到d=0.8m，欲使金属杆b匀速通过整个磁场，则在金属杆b刚进入磁场时，应如何调整磁场的大小（不考虑磁场变化引起的感生电场）
该知识点易错题
1磁悬浮列车是一种高速运载工具．它具有两个重要系统．一是悬浮系统，利用磁力（可由超导电磁铁提供）使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触．另一是驱动系统，在沿轨道上安装的三相绕组（线圈）中，通上三相交流电，产生随时间、空间作周期性变化的磁场，磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用，使车体获得牵引力．为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由，我们求解下面的问题．设有一与轨道平面垂直的磁场，磁感应强度B随时间t和空间位置x变化规律为B（x，t）=B0cos（ωt-kt）式中B0、ω、k均为已知常量，坐标轴x与轨道平行．在任一时刻t，轨道平面上磁场沿x方向的分布是不均匀的，如图所示．图中Oxy平面代表轨道平面，“×”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸里，“o”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸外．规定指向纸外时B取正值．“×”和“o”的疏密程度表示沿着x轴B的大小分布．一与轨道平面平行的具有一定质量的金属矩形框MNPQ处在该磁场中，已知与轨道垂直的金属框边MN的长度为l，与轨道平行的金属框边MQ的长度为d，金属框的电阻为R，不计金属框的电感．（1）试求在时刻t，当金属框的MN边位于x处时磁场作用于金属框的安培力，设此时刻金属框沿x轴正方向移动的速度为v．（2）试讨论安培力的大小与金属框几何尺寸的关系．
2如图所示，金属框架与水平面成30°角，匀强磁场的磁感强度B=0.4T，方向垂直框架平面向上，金属棒长l=0.5m，重量为0.1N，可以在框架上无摩擦地滑动，棒与框架的总电阻为R=2Ω，运动时可认为不变，问：（1）要棒以v0=2m/s的速度沿斜面向上滑行，应在棒上加多大沿框架平面方向与导轨平行的外力？（2）当棒运动到某位置时，外力突然消失，棒将如何运动？（3）棒匀速运动时的速度多大？（4）达最大速度时，电路的电功率多大？重力的功率多大？
3（2012o山东）如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B．将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g．下列选项正确的是（　　）
欢迎来到乐乐题库，查看习题“两相互平行且足够长的水平金属导轨MN、PQ放在竖直平面内，相距0.4m，左端接有平行板电容器，板间距离为0.2m，右端接滑动变阻器R．水平匀强磁场磁感应强度为10T，垂直于导轨所在平面，整个装置均处于上述匀强磁场中，导体棒CD与金属导轨垂直且接触良好，棒的电阻为1Ω，其他电阻及摩擦不计．现在用与金属导轨平行，大小为2N的恒力F使棒从静止开始运动．已知R的最大阻值为2Ω，g=10m/s2．则：（1）滑动变阻器阻值取不同值时，导体棒处于稳定状态时拉力的功率不一样，求导体棒处于稳定状态时拉力的最大功率．（2）当滑动触头在滑动变阻器中点且导体棒处于稳定状态时，一个带电小球从平行板电容器左侧，以某一速度沿两板的正中间且平行于两极板射入后，在两极板间恰好做匀速直线运动；当滑动触头位于最下端且导体棒处于稳定状态时，该带电小球以同样的方式和速度射入，小球在两极板间恰好做匀速圆周运动，则小球的速度为多大，做圆周运动的轨道半径多大？”的答案、考点梳理，并查找与习题“两相互平行且足够长的水平金属导轨MN、PQ放在竖直平面内，相距0.4m，左端接有平行板电容器，板间距离为0.2m，右端接滑动变阻器R．水平匀强磁场磁感应强度为10T，垂直于导轨所在平面，整个装置均处于上述匀强磁场中，导体棒CD与金属导轨垂直且接触良好，棒的电阻为1Ω，其他电阻及摩擦不计．现在用与金属导轨平行，大小为2N的恒力F使棒从静止开始运动．已知R的最大阻值为2Ω，g=10m/s2．则：（1）滑动变阻器阻值取不同值时，导体棒处于稳定状态时拉力的功率不一样，求导体棒处于稳定状态时拉力的最大功率．（2）当滑动触头在滑动变阻器中点且导体棒处于稳定状态时，一个带电小球从平行板电容器左侧，以某一速度沿两板的正中间且平行于两极板射入后，在两极板间恰好做匀速直线运动；当滑动触头位于最下端且导体棒处于稳定状态时，该带电小球以同样的方式和速度射入，小球在两极板间恰好做匀速圆周运动，则小球的速度为多大，做圆周运动的轨道半径多大？”相似的习题。}