导体在磁场中的运动专题

导体在磁场中的运动专题

1. 如图1所示，有两根与水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近

一个最大速度v m，则（）

A. 如果B增大，v m将变大

B. 如果α增大，v m将变大

C. 如果R增大，v m将变大

D. 如果m减小，v m将变大

2. 如图5所示，三角形导轨COD上放一根导体MN，拉动MN使它以速度v匀速平动。如果导轨与棒都是同种材料同种规格的均匀导体，匀强磁场垂直于轨道平面，

那么棒MN运动过程中，闭合回路的（）

A. 感应电动势保持不变

B. 感应电流保持不变

C. 感应电动势逐渐增大

D. 感应电流逐渐增大

3．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F．此时（）

A．电阻R1消耗的热功率为Fv/3 B．电阻R2消耗的热功率为Fv/6

C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgv cosθ

D．整个装置消耗的机械功率为（F+μmg cosθ）v

4．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示．当磁场的磁感应强度B随时间t如图2变化时，能正确表示线圈中感应电动势E变化的是（）

5.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属

棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R 外其余电阻不计．释放，则【 】

A ．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g

B ．金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a →b

C ．金属棒的速度为v 时，所受的按培力大小为F ＝22B L v R

D ．电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少

6.如图所示，固定位置在同一水平面的两根平行长直金属导轨的间距为d ，其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。一质量为m （质量分布均匀）的导体杆ab 垂直于导轨放置，

且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u 。现杆

在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离L 时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设

杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度大小为g 。则此过程【 】

A.杆的速度最大值为22()F mg R B d μ-

B.流过电阻R 的电量为Bdl R r

+ C.恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

D.恒力F 做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量

7.两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的下端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上.质量为m 、电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力F 作用下沿导轨匀速上滑,并上升h 高度,如图所示.在这过程中( ).

(A)作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零

(B)作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh 与电阻R 上发出的

焦耳热之和

(C)恒力F 与安培力的合力所做的功等于零

(D)恒力F 与重力的合力所做的功等于电阻R 上发出的焦耳热

8．两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有一电阻R ，导轨自身的电阻可忽略不计，斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上，质量为弧电阻可忽略不计的金属棒ab ，在沿着斜面、与棒垂直的恒力F 作用下沿导轨匀速上滑，并上升高度h ，如图所示，在这个过程中（ ）

A ．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零

B ．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh 与电阻R 上发出的焦耳热之和

C ．恒力F 与安培力的合力所做的功等于零

D ．恒力F 与重力的合力所做的功等于电阻R 上发出的焦耳热

9．将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l ，它在磁感应强度为B 、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n ，导线在a 、b 两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定B F a b R

r × × × × B × × × × × × × × L R a b

m

功率为P 的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为 （ ）

A ．（2πl 2n

B ）2 /P B ．2（πl 2nB ）2 /P

C ．（l 2nB ）2 /2P

D ．（l 2nB ）2 /P

10．如图所示，CDEF 是固定的、水平放置的、足够长的“U ”型金属导轨，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中．在导轨上架着一根金属棒ab ，在极短时间给ab 棒一个水平向右的速度，棒将开始运动，最后又静止在导轨上，则ab 棒在运动过程中，就导轨是光滑和粗糙两种情况相比较

A ．安培力对ab 棒做的功相等

B ．电流通过整个回路所做的功相等

C ．整个回路产生的总热量相等

D ．通过ab 棒的电量相等

11.足够长的光滑金属导轨E F ，P Q 水平放置，质量为m 电阻为R 的相同金属棒ab ，cd 与导轨垂直且接触良好，磁感强度为B 的匀强磁场垂直导轨平面向里如图5所示。现用恒力F 作用于ab 棒上，使它向右运动。则[ ] A ．安培力对cd 做正功使它向右加速运动 B ．外力F 做的功等于克服ab 棒上安培力的功 C ．外力作的功等于回路产生的总热量和系统的动能

D ．回路电动势先增后减两棒共速时为零

12.如图6相距为L 的两光滑平行导轨，平行放置在倾角为θ的斜面

上，导轨的右端接有电阻R （轨道电阻不计），斜面处在一匀强磁场B

中，磁场方向垂直于斜面向上，质量为m ，电阻为2R 的金属棒ab 放

在导轨上，与导轨接触良好，由静止释放，下滑距离S 后速度最大，

则[ ] A ．下滑过程电阻R 消耗的最大功率为R L B Sin g m 222

22θ； B ．下滑过程电阻R 消耗的最大功率为R L B Sin g m 2

22223θ； C ．下滑过程安培力做功24422329R L

B Sin g m θ； D ．下滑过程安培力做功 -⋅θSin mgS 24

422329R L B Sin g m θ。 图5 ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ

E F P Q

d b

c a →F θ R B 图6 S