如图所示.两根光滑金属导轨MNPQ.M′N′.P′Q′相互平行.竖直放置.导轨间距为L=0.5m.其中MNM′N′.PQ.P′Q′部分各自构成的平面均与水平面成θ=37°角.在两个侧面处均有垂直导轨平面向里的匀强磁场.磁感应强度均为B=2.0T．有两个完全相同的金属顶角ab.cd.质量均为m=0.50kg.电阻均为R=2.0Ω.各自与导轨.垂直放置且接角良� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示，两根光滑金属导轨MNPQ、M′N′、P′Q′相互平行，竖直放置，导轨间距为L=0.5m，其中MNM′N′，PQ，P′Q′部分各自构成的平面均与水平面成θ=37°角，在两个侧面处均有垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度均为B=2.0T．有两个完全相同的金属顶角ab、cd，质量均为m=0.50kg，电阻均为R=2.0Ω，各自与导轨，垂直放置且接角良好，在图示位置同时由静止释放，运动中金属棒始终垂直导轨，到达底端前两金属棒均达到匀速运动状态，不计导轨电阻．（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）判断流过金属棒ab的电流方向．
（2）求金属棒匀速运动时的速度大小．
（3）如果两个杆从同时开始运动到同时达到匀速共用了t=2.0s的时间，求这段时间内电路中产生的焦耳热．

分析：（1）根据右手定则判断ab棒中感应电流方向．
（2）金属棒匀速运动时，合力为零，由法拉第定律、欧姆定律推导出安培力，由平衡条件列式求出匀速运动的速度．
（3）根据动量定理和位移公式s=

t结合，求出t时间内，棒通过的位移s，再根据能量守恒求焦耳热．

解答：解：（1）由右手定则可知：流过金属棒的电流方向为从a流向b．
（2）当金属棒匀速运动时有：mgsinθ=BIL
两个金属棒匀速运动时均切割磁场有：E=2BLv，I=

联立上三式得：mgsinθ=

B2L2v

所以金属棒匀速运动时的速度v=

mgRsinθ

B2L2

代入解得 v=6.0m/s
（3）对ab棒从开始运动到匀速，根据动量定理有 mgtsinθ-BL

t=mv
又

ab棒从开始运动到匀速运动的位移为s=

t
联立以上三式得s=

(mgtsinθ-mv)R

B2L2

代入解得，s=6.0m
由能量守恒得2mgssinθ=2×（

mv²）+Q
解得 Q=18J
答：
（1）流过金属棒ab的电流方向为从a流向b．
（2）金属棒匀速运动时的速度大小是6m/s．
（3）如果两个杆从同时开始运动到同时达到匀速共用了t=2.0s的时间，这段时间内电路中产生的焦耳热是18J．

点评：本题是导体棒上滑动类型，掌握右手定则、法拉第定律、欧姆定律和安培力公式是基础，关键要有分析导体棒受力情况和运动情况的能力．

练习册系列答案

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

（Ⅰ）为了测定木块与木板（一端带有光滑滑轮）之间的动摩擦因数，利用手头现有的器材：木块、木板、弹簧秤、刻度尺、细绳、砂桶、细砂，甲、乙两位同学各设计了一个实验方案；

甲的方案是：如图（1）所示，将木板固定在水平桌面上，让砂桶带动木块匀速运行．
乙的方案是：如图（2）所示，用弹簧秤水平拉住木块，拉动木板从木块下面抽出的过程中，保持木块不动．
你认为谁的实验方案测量误差较小

（Ⅱ）下列四幅图为现行高，中课本中的四个电学实验：电路的实物连线图：A为“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的电路、B为“测定金屈丝的电阻率”的电路、C为“测定电源电动势和内阻”的电路、D为“把电流表改装为电压表”的校表电路．
其中有一幅图不符合实验要求，试判断这幅图是

（填写图的编号）．

（Ⅲ）有一额定电压为10V、额定功率在10-15W之间的用电器，为了测定它的额定功率，现有下面器材可供选用：
电源E一个，电动势力15V，内阻不计
直流电压表V₀一个，量程为0-3V，内阻为2kC）
直流电流表A₀一个，双量程0～0.6A～3A，内阻不计
滑动变阻器R器-个，规格0～15Q、2.0A
定值电阻三个：R_l=lkΩ、R₂=2kΩ、R₃二5kΩ
单刀单掷开关一个、导线若干根
（1）为完成测量，应将电压表V₀进行改装，若改装成量程为12V的电压表V，在三个给定的定值电阻中应选用：

将改装成的v表内部结构电路图画在答题纸的虚线框内：
（2）若该用是器止常工作时，电流表的指针如图所示，则它的额定功率为

W．

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如图所示, MN、PQ为两根足够长的光滑金属导轨平行且水平放置, ab、cd两根金属棒平行放置在导轨上, 导轨处在足够大的匀强磁场中, 磁感线方向竖直向上. 若给cd棒一个水平向右冲力, cd棒向右以速度v运动, 在后来的运动中关于ab棒的运动状态和cd棒的运动状态, 正确的说法是

[　　]

A. ab棒将向左做加速运动

B. cd棒将向右做加速运动

C. ab棒向右做加速运动, 直到ab与cd速度相等为止　　

D. cd棒做减速运动, 直到cd与ab速度相等为止

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如图所示，一根质量为的金属棒水平放置在两根竖直的光滑平行金属导轨上，并始终与导轨保持良好接触，导轨间距为L，导轨下端接一阻值为的电阻，其余电阻不计。在空间内有垂直于导轨平面的磁场，磁感应强度大小只随竖直方向变化，变化规律，为大于零的常数。质量为的物体静止在倾角θ=30°的光滑斜面上，并通过轻质光滑定滑轮和绝缘细绳与金属相连接。当金属棒沿轴方向从位置由静止开始向上运动时，加速度恰好为0。不计空气阻力，斜面和磁场区域足够大，重力加速度为。求：