如圖，兩根相距l(xiāng)=0.4m、電阻不計的光滑金屬導軌在同一水平面內(nèi)平行放置，兩導軌左端與阻值R=0.15Ω的電阻相連．導軌x＞O的一側(cè)存在沿+x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場，其方向與導軌平面垂直（即豎直向下），磁感應強度B=0.5+0.5x（T）．一根質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.05Ω的金屬棒置于導軌上，并與導軌垂直．棒在水平外力作用下從x=0處沿導軌向右作直線運動，運動過程中回路電流恒為2A．以下判斷正確的是（　�。�
A．金屬棒在x=3m處的速度為0.5m/s
B．金屬棒在x=3m處的速度為0.75m/s
C．金屬棒從x=0運動到x=3m過程中克服安培力做的功為1.6J
D．金屬棒從x=0運動到x=3m過程中克服安培力做的功為3.0J

A、根據(jù)閉合電路歐姆定律，電路中的電流為：I=
E
R+r
=2A，
解得：E=2×（0.05+0.15）=0.4V；
在x=0時，E=B0Lv=0.4V，則有：v=
E
B0L
=
0.4
0.5×0.4
=2m/s；
在x=3m處，磁感應強度：B2=B0+kx2=0.5+0.5×3=2T．
根據(jù)公式：E=B2Lv2，
解得：v2=0.5m/s，故A正確，B錯誤；
C、金屬棒從x=0開始運動時的安培力：F0=B0IL=0.5×2×0.4N=0.4N．
到x=3m時的安培力：FA=B2IL=2×2×0.4N=1.6N．
過程中安培力做功的大小：W=
1
2
（ F0+FA）x=
1
2
×(0.4+1.6)×3=3J，故C錯誤，D正確；
故選：AD．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

一個有左邊界勻強磁場區(qū)域如圖甲所示，質(zhì)量為m、電阻為R的長方形矩形線圈abcd邊長分別為L和2L，線圈一半在磁場內(nèi)，一半在磁場外，磁感強度為B0．t=0時刻磁場開始均勻減小，線圈中產(chǎn)生感應電流，在磁場力作用下運動，v-t圖象如圖乙，圖中斜向虛線為過O點速度圖線的切線，數(shù)據(jù)由圖中給出，不考慮重力影響．則磁感強度的變化率為______，t3時刻回路中的電功率為______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，開始時矩形線圈平面與磁場垂直，且一半在勻強磁場內(nèi)一半在勻強磁場外，若要使線圈產(chǎn)生感應電流，則下列方法中不可行的是（   ）
A．以ab為軸轉(zhuǎn)動
B．以O(shè)O′為軸轉(zhuǎn)動
C．以ad為軸轉(zhuǎn)動（小于60°）
D．以bc為軸轉(zhuǎn)動（小于60°）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，一固定的矩形導體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場。已知線圈的匝數(shù)n=100匝，電阻r=1.0Ω，所圍成矩形的面積S=0.040m2，小燈泡的電阻R=9.0Ω，磁場的磁感應強度隨時間按如圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢瞬時值的表達式為：計燈絲電阻隨溫度的變化，求：
（1）線圈中產(chǎn)生感應電動勢的最大值。
（2）小燈泡消耗的電功率。


圖甲

圖乙
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，a、b是完全相同的導體棒，靜止于水平面內(nèi)的足夠長的光滑平行導軌上．勻強磁場豎直向下．若給a棒以8J的初動能，使之向左運動，不計導軌的電阻，則整個過程a棒產(chǎn)生的最大熱量是（　　）
A．2JB．1JC．4JD．0.5J

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

abcd是質(zhì)量為m，長和寬分別為b和l的矩形金屬線框，有靜止沿兩條平行光滑的傾斜軌道下滑，軌道平面與水平面成θ角。efmn為一矩形磁場區(qū)域，磁感應強度為B，方向豎直向上。已知da=an=ne=b，線框的cd邊剛要離開磁區(qū)時的瞬時速度為v，整個線框的電阻為R，試用題中給出的物理量（m、b、l、B、θ、v、R）表述下列物理量。

（1）ab剛進入磁區(qū)時產(chǎn)生的感應電動勢
（2）此時線框的加速度
（3）線框下滑中共產(chǎn)生的熱量

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（20分）足夠長的平行金屬導軌ab、cd放置在水平面上，處在磁感應強度B=1.00T的豎直方向的勻強磁場中，導軌間連接阻值為R=0.30Ω的電阻，質(zhì)量m=0.5kg的金屬棒ef與bc緊貼在導軌上，處于兩導軌間的長度L=0.40m、電阻r=0.10Ω，如圖所示。在水平恒力F作用下金屬棒ef由靜止開始向右運動，其運動距離與時間的關(guān)系如下表所示。導軌與金屬棒ef間的動摩擦因數(shù)為0.3，導軌電阻不計，g=10求：

時間t(s)
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
運動距離x(m)
0.0
0.6
2.0
4.3
6.8
9.3
11.8
14.3
（1）在4.0s時間內(nèi)，通過金屬棒截面的電荷量q；
（2）水平恒力F;
（3）慶豐同學在計算7.0s時間內(nèi)，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱Q時，是這樣計算的：
先算7.0s內(nèi)的電荷量
再算電流 
再用公式計算出焦耳熱
請你簡要分析這樣做是否正確？認為正確的，請算出結(jié)果；認為錯誤的，請用自己的方法算出7.0s，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示,在勻強磁場中，MN、PQ是兩根平行的金屬導軌，而ab?cd為串有電壓表和電流表的兩根金屬棒，同時以相同速度向右運動時，正確的有(     )
A．電壓表有讀數(shù),電流表有讀數(shù)
B．電壓表無讀數(shù),電流表有讀數(shù)
C．電壓表無讀數(shù),電流表無讀數(shù)
D．電壓表有讀數(shù),電流表無讀數(shù)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

金屬桿ab放在光滑的水平金屬導軌上，與導軌組成閉合矩形電路，長l1＝0.8m,寬l2=0.5m,回路的總電阻R＝0.2Ω，且回路處在豎直向上的磁場中，金屬桿用水平繩通過定滑輪連接質(zhì)量M＝0.04kg的木塊(輕繩處于繃緊狀態(tài))，磁感應強度從B=1T開始隨時間均勻增強，5s末木塊將離開水平面，不計一切摩擦，g取10m/s2，求回路中的電流．

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