19．如图所示.在水平匀强磁场中.用两根相同的细绳水平悬挂粗细均匀的直导线MN.导线中通以从M到N的电流I.此时绳子都受到拉力作用,为使拉力减小为零.下列方法中可行的是学科网——青夏教育精英家教网—

19．如图所示.在水平匀强磁场中.用两根相同的细绳水平悬挂粗细均匀的直导线MN.导线中通以从M到N的电流I.此时绳子都受到拉力作用,为使拉力减小为零.下列方法中可行的是学科网【查看更多】

如图所示，在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，有两条相互平行且相距L的光滑金属导轨P₁P₂P₃-Q₁Q₂Q₃，两导轨间用阻值为R的电阻连接，导轨P₂P₃、Q₂Q₃在同一水平面上，P₂Q₂⊥P₂P₃，倾斜导轨和水平导轨均用相切的一小段光滑圆弧连接，其长度可以略去不计．在倾角为 θ的斜导轨P₁P₂-Q₁Q₂上放置一根质量为m的细金属杆AB，杆AB始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触．现用沿P₁P₂方向的拉力F施加于杆AB，使杆AB在高h处由静止开始向下做匀加速直线运动，当杆AB运动到P₂Q₂处时撤去拉力，最终在CD处停下，测得CD与P₂Q₂之间的距离为s．不计导轨和杆AB的电阻，不计空气阻力．求：

（1）杆AB下滑的过程中通过电阻R的电荷量q；
（2）杆AB运动到P₂Q₂处时的速度大小υ
（3）回路中的最大感应电流I_m和杆AB在斜导轨上的加速度大小a．

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如图所示，在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，有两条相互平行且相距L的光滑金属导轨P₁P₂P₃-Q₁Q₂Q₃，两导轨间用阻值为R的电阻连接，导轨P₂P₃、Q₂Q₃在同一水平面上，P₂Q₂⊥P₂P₃，倾斜导轨和水平导轨均用相切的一小段光滑圆弧连接，其长度可以略去不计。在倾角为 θ的斜导轨P₁P₂- Q₁Q₂上放置一根质量为m的细金属杆AB，杆AB始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触。现用沿P₁P₂方向的拉力F施加于杆AB，使杆AB在高h处由静止开始向下做匀加速直线运动，当杆AB运动到P₂Q₂处时撤去拉力，最终在CD处停下，测得CD与P₂Q₂之间的距离为s。不计导轨和杆AB的电阻，不计空气阻力。求：

（1）杆AB下滑的过程中通过电阻R的电荷量q；

（2）杆AB运动到P₂Q₂处时的速度大小v；

（3）回路中的最大感应电流I_m和杆AB在斜导轨上的加速度大小a。

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如图所示，在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PO，导轨足够长，间距为L，其电阻不计，导轨平面与磁场垂直，ab、cd为两根相同的、垂直于导轨水平放置的金属棒，电阻均为R，质量均为m，与金属导轨平行的水平细线一端固定，另一端与cd棒的中点连接，细线能承受的最大拉力为T，一开始细线处于伸直状态，ab棒在平行导轨的水平拉力的作用下以加速度a向右做匀加速直线运动，两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直。
（1）求经多长时间细线被拉断？
（2）求细线被拉断前，对ab棒的水平拉力随时间变化关系。
（3）若在细线被拉断瞬间撤去水平拉力，求此后电路中产生的焦耳热。

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如图所示，两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内，相距L=0.5m，导轨的左端用R=3Ω的电阻相连，导轨电阻不计，导轨上跨接一电阻r=1Ω的金属杆ab，质量m=0.2kg，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，现对杆施加水平向右的拉力F=2N，使它由静止开始运动，求：
（1）杆能达到的最大速度为多大？最大加速度为多大？
（2）杆的速度达到最大时，a、b两端电压多大？此时拉力的瞬时功率多大？
（3）若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中，R上总共产生了10.2J的电热，则此过程中拉力F做的功是多大？此过程持续时间多长？
（4）若杆达到最大速度后撤去拉力，则此后R上共产生多少热能？其向前冲过的距离会有多大？

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如图所示，两根相同的劲度系数为后的金属轻弹簧用两根等长的绝缘线悬挂在水平天花板上，弹簧的上端通过导线与阻值为R的电阻相连，弹簧的下端接一质量为m、长度为L、电阻为r的金属棒，金属棒始终处于宽度为d的垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场中．开始时弹簧处于原长，金属棒从静止释放，其下降高度为h时达到了最大速度．已知弹簧始终在弹性限度内，且当弹簧的形变量为x时，它的弹性势能为

1

2

kx²，不计空气阻力和其他电阻，求：
（1）金属棒的最大速度；
（2）此过程中R消耗的电能．

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一、本题共23小题，每小题3分，共69分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题意要求．选对得3分，不选、多选、错选均不得分．将答案涂写在答题卡上．

1．D 2．C 3．A 4．B 5．C 6．A 7．B 8．B 9．A 10．A 11．B 12．D 13．C

14．C 15．A 16．C 17．A 18．B 19．A 20．B 21．B 22．D 23．D

二、填空题：本大题共2小题，每空2分，共10分．

24．0.25（2分） 0.45（2分）

25．⑴控制变量（2分） ⑵没有平衡摩擦力（或摩擦力平衡不够）（2分）物体质量不变时，加速度与合外力成正比（2分）

三、解答题：本大题共3小题，共21分，解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分．

26．（6分）由牛顿第二定律有（2分）