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    （18分）
    如图甲所示，CDE是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨，CD=DE=L，∠CDE=60°，CD和DE单位长度的电阻均为r0，导轨处于磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中。    MN是绝缘水平面上的一根金属杆，其长度大于L，电阻可忽略不计。现MN在向右的水平拉力作用下以速度v0。在CDE上匀速滑行。MN在滑行的过程中始终与CDE接触良好，并且与C、E所确定的直线平行。
    （1）求MN滑行到C、E两点时，C、D两点电势差的大小；
    （2）推导MN在CDE上滑动过程中，回路中的感应电动势E与时间t的关系表达式；
    （3）在运动学中我们学过：通过物体运动速度和时间的关系图线（v – t 图）可以求出物体运动的位移x，如图乙中物体在0 – t0。时间内的位移在数值上等于梯形Ov0Pt的面积。通过类比我们可以知道：如果画出力与位移的关系图线（F—x图）也可以通过图线求出力对物体所做的功。
    请你推导MN在CDE上滑动过程中，MN所受安培力F安与MN的位移x的关系表达式，并用F安与x的关系图线求出MN在CDE上整个滑行的过程中，MN和CDE构成的回路所产生的焦耳热。
    （1）
    （2）
    （3）；
    （1）MN滑行到C、E两点时，在加路中的长度等于L，此时回路中的感应电动势

    由于MN的电阻忽略不计，CD和DE的电阻相等，
    所以C、D两点电势差的大小

    （2）设经过时间t运动到如图所示位置，此时杆在回路中的长度


    电动势
      6分
    （3）在第（2）题图示位置时，回路中的电阻

    回路中的电流
    即回路中的电流为一常量。
    此时安培力的大小

    由于MN在CDE上滑动时的位移

    所以

    所以安培力的大小随位移变化的图线（F安-x）如图所示

    所以在MN在CDE上的整个滑行过程中，安培力所做的功

    根据能量的转化和守恒定律
    回路中产生的焦耳热Q等于安培力所做的功，即
      8分
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （12分）、如图所示，在一光滑水平的桌面上，放置一质量为M，宽为L的足够长“U”型框架，其ab部分电阻为R，框架其它部分的电阻不计。垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd，它们之间的动摩擦因数为μ，棒通过细线跨过一定滑轮与劲度系数为k 的另一端固定的轻弹簧相连。开始弹簧处于自然状态，框架和棒均静止。现在让框架在大小为2μmg的水平拉力作用下，向右做加速运动，引起棒的运动可看成是缓慢的。水平桌面位于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。
    问：（1）框架和棒刚开始运动的瞬间，框架的加速度为多大？
    （2）框架最后做匀速运动（棒处于静止状态）时的速度多大？
    （3）若框架通过位移S后开始匀速，已知弹簧的弹性势能的表达式为kx2/2（x为弹簧的形变量），则在框架通过位移S的过程中，回路中产生的电热为多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （满分12分）如图所示，宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上，框架的上端接有一特殊的电子元件，如果将其作用等效成一个电阻，则其阻值与其两端所加的电压成正比，即等效电阻，式中k为恒量。框架上有一质量为m的金属棒水平放置，金属棒与光滑框架接触良好，离地高为h，磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面垂直。将金属棒由静止释放，棒沿框架向下运动。其它电阻不计，问：
    （1）金属棒运动过程中，流过棒的电流多大？方向如何？
    （2）金属棒经过多长时间落到地面？
    （3）金属棒从释放到落地过程中在电子元件上消耗的电能多大？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图甲所示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右.求:
    (1)cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高；
    (2)线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；
    (3)在下面的乙图中，画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象.其中U0=BLv0.
     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    图6，金属棒P从高h处以速度v0沿光滑弧形平行导轨下滑，进入轨道的水平部分后，在自下而上垂直于导轨平面的匀强磁场中运动，磁感应强度为B.在轨道的水平部分原来静止放着另一根金属棒Q，已知mP∶mQ=3∶4，假设导轨足够长.试问:

    （1）当P棒进入磁场后，P、Q棒各做什么运动？?
    （2）P棒刚进入磁场时，P、Q两棒加速度之比为多少？?
    （3）若两棒始终没有碰撞，求P和Q的最大速度；?
    （4）在整个过程中回路中消耗的电能是多少？（已知mP）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图18所所示，矩形线圈abcd长、宽为，匝数为，在磁感应强度的匀强磁场中绕其轴线以角速度做匀速转动：
    （1）求线圈中交变电动势的最大值和有效值？
    （2）求此交变电动势的周期？
    （3）从图中位置开始计时，求末线圈内的电动势？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （10分）如图所示，在B=0.2特的匀强磁场中，一根长为L=0.5米的导线ab沿光滑导轨向右以V=10米/秒的速度匀速滑动，R1=R2=1欧，导线ab和导轨的电阻不计，求磁场对导线ab的作用力。              

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    世界上海拔最高、线路最长的青藏铁路全线通车，青藏铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号，以确定火车的位置和运动状态，其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心．线圈边长分别为l1和l2，匝数为n，线圈和传输线的电阻忽略不计．若火车通过线圈时，控制中心接收到线圈两端的电压信号u与时间t的关系如图乙所示（ab、cd均为直线），t1、t2、t3、t4是运动过程的四个时刻，则火车（   ）
    A．在t1~t2时间内做匀加速直线运动
    		B．在t3~t4时间内做匀减速直线运动
    C．在t1~t2时间内加速度大小为
    D．在t3~ t4时间内平均速度的大小为

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图，半径为R的金属圆环，处于磁感强度为B，方向垂直于环平面的匀强磁场中，一根金属杆ab在圆环上沿圆环平面在拉力的作用下以速度v匀速向右运动。设金属圆环和杆的单位长度的电阻均为，当ab滑至图示位置时，求拉力的瞬时功率P=？

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