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    如图所示，一个足够长的“门”形金属导轨NMPQ固定在水平面内，MN、PQ两导轨间的宽度L=0.50m，一根质量为m=0.50kg的均匀金属棒ab横跨在导轨上且接触良好，abMP恰好围成一个正方形，该导轨平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中，ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为fm=1.0N，ab棒的电阻为R=0.10Ω，其他各部分电阻均不计，开始时，磁感应强度B0=0.50T
    （1）若从某时刻（t=0）开始，调节磁感应强度的大小使其以
    △B
    △t
    =0.20T/s的变化率均匀增加，则经过多少时间ab棒开始滑动？
    （2）若保持磁感应强度B0的大小不变，从t=0时刻开始，给ab棒施加一个水平向右的拉力F，使它以a=4.0m/s2的加速度匀加速运动，请推导出拉力F的大小随时间变化的函数表达式，并在所给的F-t坐标上作出拉力F随时间t变化的F-t图线．
    （1）根据法拉第电磁感应定律得：E=
    △Φ
    △t
    =
    △B
    △t
    L2=0.20×0.25V=0.05V    ．
    由欧姆定律得：I=
    E
    R
    =
    0.05
    0.1
    A=0.5A
    因为：B=B0+
    △B
    △t
    t
    F安=BIL=fm
    解得：t=
    fm
    IL
    -B0
    △B
    △t
    =
    1
    0.5×0.5
    -0.5
    0.2
    s=17.5s    ．
    （2）ab杆做匀加速运动，根据牛顿第二定律得：F-F安-fm=ma
    I=
    E
    R
    =
    B0IL
    R
    ，F安=B0IL，v=at
    F=fm+ma+
    B02L2at
    R
    =3+2.5t    （N）
    F-t图线如图所示．

    答：（1）经过17.5s时间ab棒开始滑动．
    （2）拉力F随时间t变化的F-t图线如图所示．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距L=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T，棒在水平向右的外力作用下，由静止开始做匀加速直线运动，当棒运动的位移x=9m时速度达到6m/s，此时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2：1，导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，求：
    （1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；
    （2）金属棒MN做匀加速直线运动所需外力随时间变化的表达式；
    （3）外力做的功WF．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    在如图所示的倾角为θ的滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场，区域Ⅰ的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，
    t1
    时ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区，此时线框恰好以速度
    v1
    做匀速直线运动；
    t2
    时ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时线框又恰好以速度
    v2
    做匀速直线运动．重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　）
    A．线框两次匀速直线运动的速度之比
    v1
    ：
    v2
    =2：1
    B．从
    t1
    到
    t2
    过程中，线框中通过的电流方向先是由盘a→d→c→b，然后是从a→b→c→d
    C．从
    t1
    到
    t2
    过程中．线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量
    D．从
    t1
    到
    t2
    ，有
    3mgsinθL
    2
    +
    m(
    v21
    -
    v22
    )
    2
    的机械能转化为电能

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如图所示，两根等高光滑的
    1
    4
    圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg．整个过程中金属棒与导轨电接触良好，求：
    （1）棒到达最低点时的速度大小和通过电阻R的电流．
    （2）棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量．
    （3）若棒在拉力作用下，从cd开始以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达ab的过程中拉力做的功为多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B=0.2T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L=0.4m，如图所示，框架上放置一质量为0.05kg，电阻为1Ω的金属杆cd，框架电阻不计．若cd杆以恒定加速度a=2m/s2，由静止开始做匀变速运动，则
    （1）在5s内平均感应电动势是多少？
    （2）第5s末，回路中的电流多大？
    （3）第5s末，作用在cd杆上的水平外力多大？

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    （1）回路中产生的感应电动势；
    （2）R上消耗的电功率；
    （3）若在导体棒上施加一外力F，使导体棒保持匀速直线运动，求力F的大小和方向．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

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    （1）电动机的输出功率：
    （2）导体棒达到稳定时的速度
    （3）导体棒从静止到达稳定速度所需要的时间．

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