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    如图,两根足够长的平行金属导轨由倾斜和水平两部分平滑(图中未画出)连接组成,导轨间距L＝1m,倾角θ＝450,水平部分处于磁感强度B＝1T的匀强磁场中磁场方向竖直向上,磁场左边界MN与导轨垂直。金属棒ab质量m1＝0.2kg，电阻R1＝1Ω，金属棒cd质量m2＝0.2kg，电阻R2＝3Ω，导轨电阻不计，两棒与导轨间动摩擦因数μ＝0.2。开始时，棒ab放在斜导轨上，与水平导轨高度差h＝1m，棒cd放在水平导轨上，距MN距离为S0。两棒均与导轨垂直，现将ab棒由静止释放，取g＝10m/s2,求：⑴棒ab运动到MN处的速度大小；⑵棒cd运动的最大加速度；⑶若导轨水平部分光滑，要使两棒不相碰，棒cd距离MN的最小距离S0。
    ⑴4m/s  ⑵3m/s2      ⑶1.6m
    ⑴对ab：由动能定理有：m1gh—μm1gcos450·= 得v0=4m/s
    ⑵ab运动到MN处，cd加速度最大  Em=BLv0    Im=
    安培力  Fm=BImL=="1N    " Fm—μm2g=m2a  得a=3m/s2
    ⑶在不相碰的情况下，两棒最终有共同速度v,由动量守恒有：m1v0=(m1+m2)v 得 v=v0=2m/s
    设某时刻ab 速度为v1, cd速度为v2,在极小的△t内，ab 速度变化为△v。
    E==BL（v1—v2）   I=
    由牛顿第二定律有：F1=BIL=
    得：v1—v2=
    两棒在水平导轨上运动的相对位移，即为两棒不相碰的最小距离。
    S0=∑（v1—v2）△t=
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。绝缘轻绳一端固定，另一端系于导体棒a的中点，轻绳保持竖直。将导体棒b由边界水平的匀强磁场上方某一高度处静止释放。匀强磁场的宽度一定，方向与导轨平面垂直，两导体棒电阻均为R且与导轨始终保持良好接触。下列说法正确的是
    A．b进入磁场后，a中的电流方向向左
    B．b进入磁场后，轻绳对a的拉力增大
    C．b进入磁场后，重力做功的瞬时功率可能增大
    D．b由静止释放到穿出磁场的过程中，a中产生的焦耳热等于b减少的机械能

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    图中“ ］ ”形金属线框的两平行边间距为L，垂直于线框平面的匀强磁场磁感应强度为B，线框上连接的电阻阻值为R，其它电阻不计，当MN金属棒以垂直于磁感线方向的速度V匀速运动时，电阻R消耗的电功率为        。
                    

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，电阻为2R的金属环，沿直径装有一根长为l，电阻为R的金属杆．金属环的一半处在磁感应强度为B，垂直环面的匀强磁场中，现让金属环的一半处在磁感应强度为B、垂直环面的匀强磁场中，现让金属环在外力驱动下，绕中心轴O以角速度w匀速转动，求外力驱动金属环转动的功率．（轴的摩擦不计）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图甲所示，MNCD为一足够长的光滑绝缘斜面，EFGH范围内存在方向垂直斜面的匀强磁场，磁场边界EF、HG与斜面底边MN(在水平面内)平行。一正方形金属框abcd放在斜面上，ab边平行于磁场边界。现使金属框从斜面上某处由静止释放，金属框从开始运动到cd边离开磁场的过程中，其运动的v-t图象如图乙所示。已知金属框电阻为R，质量为m，重力加速度为g，图乙中金属框运动的各个时刻及对应的速度均为已知量，求：
    (1)斜面倾角的正弦值和磁场区域的宽度；
    (2)金属框cd边到达磁场边界EF前瞬间的加速度；
    (3)金属框穿过磁场过程中产生的焦耳热。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其它部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。t=0时对棒施一平行于导轨的外力F，棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示。下列关于穿过回路abPMa的磁通量和磁通量的瞬时变化率以及a、b两端的电圧Uab和通过棒的电荷量q随时间变化的图象中，正确的是（     ）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    两个线圈A、B绕在一个铁芯的两侧，分别跟电流表和导轨相连，导轨上垂直搁置一根金属棒ab，垂直导轨平面有一个匀强磁场，如图7所示．在下列情况下能使电流计中有电流通过的是　 (    )
    A．ab向右作匀速运动．
    B．ab向左作匀速运动．
    C．ab向右作加速运动．
    D．ab向左作加速运动．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    2．如图所示，平行金属导轨间距为d,一端跨接电阻为R，匀强磁场磁感强度为B，方向垂直平行导轨平面，一根长金属棒与导轨成θ角放置，棒与导轨的电阻不计，当棒沿垂直棒的方向以恒定速度v在导轨上滑行时，通过电阻的电流是                   
    A．Bdv/(Rsinθ)B．Bdv/R
    C．Bdvsinθ/RD．Bdvcosθ/R

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L1电阻不计。在
    导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求：
    (1)磁感应强度的大小：
    (2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。

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