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如圖所示，在同一水平面的兩導軌相互平行，并處在豎直向上的勻強磁場中，一根質量為0.9kg的金屬棒垂直導軌方向放置．導軌間距為0.5m．當金屬棒中的電流為5A時，金屬棒做勻速運動；當金屬棒中的電流增加到8A時金屬棒能獲得2m/s²的加速度，g取10m/s²．求：
（1）磁場的磁感應強度B．
（2）導棒與水平導軌間的滑動摩擦系數μ．

金屬棒勻速運動時，安培力與摩擦力，則有：f=BI₁L
棒加速運動時，由牛頓第二定律可得：BI₂L-f=ma
聯立得：BI₂L-BI₁L=ma
代入數據得：B=1.2T
勻速運動時，有：f=BI₁L=1.2×5×0.5N=3N
根據摩擦力公式得：f=μN=μmg
聯立以上方程，代入數據得：μ=

，
答：（1）磁場的磁感應強度B為1.2T；
（2）導棒與水平導軌間的滑動摩擦系數μ為

．

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

面積S=0.2m²、n=100匝的圓形線圈，處在如圖所示的磁場內，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律是B=0.02t，R=3Ω，C=30μF，線圈電阻r=1Ω，其余導線電阻不計，求：
（1）通過R的電流大小和方向．
（2）電容器C所帶的電荷量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，在光滑絕緣的水平面上有一個用一根均勻導體圍成的正方形線框abcd，放在磁感應強度為B，方向豎直向下的勻強磁場的左邊，圖中虛線MN為磁場的左邊界．線框在拉力F的作用下向右運動，其中ab邊保持與MN平行，則下列說法正確的是（　　）

A．進入磁場的過程線框受到的安培力向右

B．進入磁場的過程a點電勢高于b點

C．進入磁場的過程若要線框做勻速直線運動，則F變大

D．進入磁場后若要線框做勻速直線運動拉力為零

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角為θ，導軌間距為l，軌道所在平面的正方形區(qū)域如耐內存在著有界勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌平面向上．電阻相同、質量均為m的兩根相同金屬桿甲和乙放置在導軌上，甲金屬桿恰好處在磁場的上邊界處，甲、乙相距也為l．在靜止釋放兩金屬桿的同時，對甲施加一沿導軌平面且垂直甲金屬桿的外力，使甲在沿導軌向下的運動過程中始終以加速度a=gsinθ做勻加速直線運動，金屬桿乙剮進入磁場時即做勻速運動．
（1）求金屬桿的電阻R；
（2）若從釋放金屬桿時開始計時，試寫出甲金屬桿在磁場中所受的外力F隨時間t的變化關系式；
（3）若從開始釋放兩金屬桿到金屬桿乙剛離開磁場的過程中，金屬桿乙中所產生的焦耳熱為Q，求外力F在此過程中所做的功．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，足夠長的U形光滑金屬導軌平面與水平面成θ角（0＜θ＜90°），其中MN與PQ平行且間距為L，導軌平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，導軌電阻不計．金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑，并與兩導軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路的電阻為R，當流過ab棒某一橫截面的電量為q時，棒的速度大小為υ，則金屬棒ab在這一過程中（　　）

A．加速度大小為

B．下滑位移大小為

C．產生的焦耳熱為qBLυ

D．受到的最大安培力大小為

B2L2υ

sinθ

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，足夠長平行金屬導軌傾斜放置，傾角為37°，寬度為0.5m，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為1Ω．質量為0.2kg的導體棒MN垂直于導軌放置，距離頂端1m，接入電路的電阻為1Ω，兩端與導軌接觸良好，與導軌間的動摩擦因數為0.5．在導軌間存在著垂直于導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示．先固定導體棒MN，2s后讓MN由靜止釋放，運動一段時間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光．重力加速度g取10m/s²，sin37°=0.6．求
（1）1s時流過小燈泡的電流大小和方向；
（2）小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時消耗的電功率；
（3）小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時導體棒MN運動的速度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，一質量m=0.1kg的金屬棒ab可沿接有電阻R=1Ω的足夠長的豎直導體框架無摩擦地滑動，框架間距L=50cm，勻強磁場的磁感應強度B=0.4T，方向如圖示，其余電阻均不計．若棒ab由靜止開始沿框架下落，且與框保持良好接觸，那么在下落的前一階段，棒ab將做______運動，當棒ab運動達到穩(wěn)定狀態(tài)時的速度v=______．（g=10m/s²）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一質量為m=0.016kg、長L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈，從h₁=5m的高處由靜止開始下落，然后進入高度為h₂（h₂＞L）的勻強磁場．下邊剛進入磁場時，線圈正好作勻速運動．線圈的下邊通過磁場所經歷的時間t=0.15s．取g=10m/s²
（1）求勻強磁場的磁感應強度B．
（2）求線圈的下邊剛離開磁場的瞬間，線圈的加速度的大小和方向．
（3）在線圈的下邊通過磁場的過程中，線圈中產生的焦耳熱Q是多少？通過線圈的電荷量q是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，有一等腰直角三角形的區(qū)域，其斜邊長為2L，高為L．在該區(qū)域內分布著如圖所示的磁場，左側小三角形內磁場方向垂直紙面向外，右側小三角形內磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小均為B．一邊長為L、總電阻為R的正方形導線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域．取沿a→b→c→d→a的感應電流方向為正，則圖乙中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標x變化的圖象正確的是（　　）

A．