如图所示，两根平行直导轨MN、PQ固定在同一水平面内，间距为L。导轨的左端接有电源E和开关...

如图所示，两根平行直导轨MN、PQ固定在同一水平面内，间距为L。导轨的左端接有电源E和开关S，导体棒ab垂直于导轨放置。空间存在斜向右上方的匀强磁场，其方向与轨道平面成θ角，且与导体棒ab垂直。闭合开关S，导体棒ab仍保持静止。已知通过导体棒的电流为I，则闭合开关S后，下列说法正确的是

A. 导体棒所受的摩擦力小于ILB，方向水平向左

B. 导体棒所受的摩擦力小于ILB，方向水平向右

C. 导体棒所受的安培力小于ILB，方向水平向左

D. 导体棒所受的安培力小于ILB，方向水平向右

高三物理单选题中等难度题查看答案及解析

如图所示，两光滑平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为d，其左端接阻值为R的定值电阻，整个装置处在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，一质量为m的导体棒MN垂直于导轨放置，且接触良好。现给导体棒MN一水平向右的初速度v1，经过时间t，导体棒MN向右运动的距离为x，速度变为v2。不计金属导轨和导体棒MN的电阻。甲、乙两位同学根据以上条件，分别求解在时间t内通过电阻R的焦耳热Q，具体过程如下：

A. 两位同学的解法都正确

B. 两位同学的解法都错误

C. 甲同学的解法正确，乙同学的解法错误

D. 甲同学的解法错误，乙同学的解法正确

高三物理单选题中等难度题查看答案及解析

如图所示，固定在同一水平面内的两平行长直金属导轨，间距为1m，其左端用导线接有两个阻值为4Ω的电阻，整个装置处在竖直向上、大小为2T的匀强磁场中。一质量为2kg的导体杆MN垂直于导轨放置，已知杆接入电路的电阻为2Ω，杆与导轨之间的动摩擦因数为0. 5。对杆施加水平向右、大小为20N的拉力，杆从静止开始沿导轨运动，杆与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度g=10m/s2。则

A. M点的电势高于N点

B. 杆运动的最大速度是10m/s

C. 杆上产生的焦耳热与两电阻产生焦耳热的和相等

D. 当杆达到最大速度时，MN两点间的电势差大小为20V

高三物理多选题中等难度题查看答案及解析

如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为L，其左端接有阻值为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的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好按触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现导体杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始运动，沿导轨运动距离s时，恰好达到最大速度(运动过程中导体杆始终与导轨保持垂直)，设导体杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度为g。求：

(1)从静止开始运动距离s过程中回路中产生的焦耳热；

(2)从静止开始运动距离s所需的时间；

(3)若将图中定值电阻R换为电容为C的电容器(开始不带电)，其它条件均不变，求在恒力F作用下，导体杆从静止开始运动距离s所需的时间。

高三物理解答题困难题查看答案及解析

（1）如图1所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下、磁感应强度为B0的匀强磁场中，导线框两平行导轨间距为l，左端接一电动势为E0、内阻不计的电源。一质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直导线框放置并接触良好。闭合开关S，导体棒从静止开始运动。忽略摩擦阻力和导线框的电阻，平行轨道足够长。请分析说明导体棒MN的运动情况，在图2中画出速度v随时间t变化的示意图；并推导证明导体棒达到的最大速度为；

（2）直流电动机是一种使用直流电流的动力装置，是根据通电线圈在磁场中受到安培力的原理制成的。如图3所示是一台最简单的直流电动机模型示意图，固定部分（定子）装了一对磁极，旋转部分（转子）装设圆柱形铁芯，将abcd矩形导线框固定在转子铁芯上，能与转子一起绕轴OO（ 转动。线框与铁芯是绝缘的，线框通过换向器与直流电源连接。定子与转子之间的空隙很小，可认为磁场沿径向分布，线框无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，如图4所示（侧面图）。已知ab、cd杆的质量均为M、长度均为L，其它部分质量不计，线框总电阻为R。电源电动势为E，内阻不计。当闭合开关S，线框由静止开始在磁场中转动，线框所处位置的磁感应强度大小均为B。忽略一切阻力与摩擦。

a．求：闭合开关后，线框由静止开始到转动速度达到稳定的过程中，电动机产生的内能Q内；

b．当电动机接上负载后，相当于线框受到恒定的阻力，阻力不同电动机的转动速度也不相同。求：ab、cd两根杆的转动速度v多大时，电动机的输出功率P最大，并求出最大功率Pm。

高三物理计算题中等难度题查看答案及解析

如图1所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下、磁感应强度为B0的匀强磁场中，导线框两平行导轨间距为l，左端接一电动势为E0、内阻不计的电源。一质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直导线框放置并接触良好。闭合开关S，导体棒从静止开始运动。忽略摩擦阻力和导线框的电阻，平行轨道足够长。请分析说明导体棒MN的运动情况，在图2中画出速度v随时间t变化的示意图；并推导证明导体棒达到的最大速度为

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如图所示，两光滑平行金属导轨固定在倾角为θ的同一斜面内，间距为l，其下端有内阻为r的电源，整个装置处在垂直导轨平面向下，磁感应强度为B的匀强磁场中，一质量为m、电阻为R的导体棒ab垂直导轨放置在导轨上，接触良好，且保持静止状态。不计导轨电阻。已知重力加速度为g。求：

(1)导体棒所受安培力F的大小和方向；

(2)电源的电动势E。

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如图所示，两根平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为l=1m，导轨左端连接一个电阻．一根质量为m=1kg、电阻为的金属杆ab垂直放置在导轨上．在杆的右方距杆为d=2m处有一个匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向下，磁感应强度为B=2T.对杆施加一个大小为F=10N、方向平行于导轨的恒力，使杆从静止开始运动，已知杆到达磁场区域时速度为v=4m/s，之后进入磁场恰好做匀速运动．不计导轨的电阻，假定导轨与杆之间存在恒定的阻力．求

(1)导轨对杆ab的阻力大小f；

(2)杆ab中通过的电流及其方向；

(3)导轨左端所接电阻的阻值R.

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