如圖所示，平行金屬導軌與水平面間的夾角為，導軌間距為，電阻不計，它與阻值為R的定值電阻相連，勻強磁場垂直穿過導軌平面，磁感應強度為B。有一質量為m的導體棒從ab位置由靜止平行于斜面向下運動，到達a′b′位置時的速度大小為v，滑行的距離為s，導體棒的電阻也為R，與導軌之間的動摩擦因數(shù)為，
A．上述滑動過程中導體棒受到的最大安培力為
B．上述滑動過程中導體棒做勻加速直線運動
C．上述滑動過程中由于電流做功產(chǎn)生的熱量為
D．上述滑動過程中導體棒損失的機械能為mgs
AC

試題分析：導體受到向上的安培力，向上的摩擦力，和向下的重力的分力，在三個力作用下向下做加速運動，隨著速度的增大，安培力也在增大，所以在三個力作用下向下做加速運動，當達到平衡后，做勻速運動，故過程中最大的安培力對應的是速度v時，所以有：,A正確，
過程中導體做的不是勻加速直線運動，B錯誤，
過程中，重力做正功，摩擦力和安培力都做負功，所以有：，解得安培力做功為，C正確，
損失的機械能為安培力做功和摩擦力做功之和，即，即,D錯誤，
點評：本題屬于導體在磁場中平衡的問題，是安培力與力學知識的綜合，按照力平衡的解題思路求解，分析受力是關鍵．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一水平放置的光滑平行導軌上放一質量為m的金屬桿，導軌間距為L，導軌的一端連接一阻值為R的電阻，金屬桿與導軌的電阻不計，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面．現(xiàn)給金屬桿一個水平向右的初速度，讓其自由滑行，導軌足夠長，則金屬桿滑行過程所受安培力F、運動速度v、加速度a、位移x大致圖像正確的是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

半徑為a的右端開口的導體圓環(huán)水平固定放置，整個區(qū)域分布著豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B，一根直導體桿CD在圓環(huán)上以速度做勻速直線運動，圓環(huán)和導體桿單位長度電阻均為R0。當導體桿剛好運動到圓環(huán)的圓心位置時，求：

（1）導體桿上產(chǎn)生的電動勢E
（2）導體桿所受到的安培力大小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在甲、乙、丙三圖中，除導體棒ab棒可動外，其余部分均固定不動，乙圖中的電容器C原來不帶電,設導體棒、導軌、和直流電源的電阻均可忽略，導體棒和導軌間的摩擦也不計，圖中裝置均在水平面內(nèi)，且都處于方向豎直向下的勻強磁場中，導軌足夠長，今給導體棒ab一個向右的初速度v0，在甲、乙、丙三種情形下，導體棒ab的最終運動狀態(tài)是(     )
　　
A．三種情形下，導體棒ab最終均做勻速運動
B．乙、丙中，ab棒最終將以相同速度做勻速運動；甲中，ab棒最終靜止
C．乙、丙中，ab棒最終將以不同的速度做勻速運動；甲中，ab棒最終靜止
D．三種情形下導體棒ab最終均靜止

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，有一磁感強度的水平勻強磁場，垂直勻強磁場放置一很長的U型金屬框架，框架上有一導體保持與框架邊垂直接觸、且由靜止開始下滑。已知長，質量為，電阻為，框架光滑且電阻不計，取，求：

（1）導體下落的最大加速度；
（2）導體下落的最大速度；
（3）導體在最大速度時產(chǎn)生的電功率。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如下圖（a）所示，間距為L、電阻不計的光滑導軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強磁場，磁感應強度為B，在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強磁場，其磁感應強度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如下圖（b）所示。t=0時刻在軌道上端的金屬細棒ab從如圖位置由靜止開始沿導軌下滑，同時下端的另一金屬細棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導軌上由靜止釋放。在ab棒運動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF處之前，cd棒始終靜止不動，兩棒均與導軌接觸良好。已知ab棒和cd棒的質量均為m、電阻均為R，區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度為2L，在t=tx時刻（tx未知）ab棒恰進入?yún)^(qū)域Ⅱ，重力加速度為g。
求：
（1）通過cd棒電流的方向和區(qū)域I內(nèi)磁場的方向
（2）當ab棒在區(qū)域Ⅱ內(nèi)運動時cd棒消耗的電功率和熱量
（3）ab棒開始下滑至EF的過程中流過導體棒cd的的電量

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，勻強磁場垂直于導軌平面，磁感應強度為B。將質量為m的導體棒由靜止釋放，當速度達到v時開始勻速運動，此時對導體棒施加一平行于導軌向下的拉力，并保持拉力的功率為P，導體棒最終以2v的速度勻速運動。導體棒始終與導軌垂直且接觸良好，不計導軌和導體棒的電阻，重力加速度為g，下列說法中正確的是（      ）

A.P=3mgvsinθ
B.導體棒在速度達到v后做加速度增大的加速運動
C.當導體棒速度達到v時加速度為sinθ
D.在速度達到2v以后勻速運動的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

共有100匝的矩形線圈，在磁感強度為0.1T的勻強磁場中以角速度ω=10rad/s繞線圈的中心軸旋轉。已知線圈的長邊a=20cm，短邊b=10cm，線圈總電阻為2Ω。求
（1）線圈平面轉到什么位置時，線圈受到的電磁力矩最大？最大力矩有多大？
（2）線圈平面轉到與磁場方向夾角60°時，線圈受到的電磁力矩。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，寬度為L="0.20" m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平桌面上，導軌的一端連接阻值為R=0.9Ω的電阻。在cd右側空間存在垂直桌面向上的勻強磁場，磁感應強度B="0.50" T。一根質量為m="10" g，電阻r=0.1Ω的導體棒ab垂直放在導軌上并與導軌接觸良好�，F(xiàn)用一平行于導軌的輕質細線將導體棒ab與一鉤碼相連，將鉤碼從圖示位置由靜止釋放。當導體棒ab到達cd時，鉤碼距地面的高度為h="0.3" m。已知導體棒ab進入磁場時恰做v="10" m/s的勻速直線運動，導軌電阻可忽略不計，取g="10" m/s2。

求：(1)導體棒ab在磁場中勻速運動時，閉合回路中產(chǎn)生的感應電流的大小？
(2)掛在細線上的鉤碼的質量？
(3)求導體棒ab在磁場中運動的整個過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量？

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