如图所示，在两根间距为L的水平金属导轨上，有一个边长为L的正方形金属线圈，线圈的 ab、c...

如图所示，在两根间距为L的水平金属导轨上，有一个边长为L的正方形金属线圈，线圈的 ab、cd 边质量均为m，电阻均为 R；ac、bd 边的质量和电阻均不计。在cd和pq 间存在磁感应强度为 B，垂直导轨向上的匀强磁场。在导轨上，另有一根质量为 m、电阻为R的金属棒 ef，在恒力F的作用下向右运动。线圈和ef金属棒与导轨的摩擦因数均为，导轨电阻不计。当 ef 棒向右运行距离为 L 时，线圈刚好开始运动，求:

（1）ef棒的速度；

（2）ef棒从静止开始，到线圈刚开始运动消耗的时间；

（3）在ef棒运动过程中，cd杆消耗的焦耳热；

（4）当ef杆速度多大时，作用在杆子上的合外力的功率最大，并求出最大功率。

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（12分）如图20所示，足够长的粗糙斜面与水平面成放置，在斜面上虚线和与斜面底边平行，且间距为，在围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为；现有一质量为，总电阻为，边长也为的正方形金属线圈MNPQ，其初始位置PQ边与重合，现让金属线圈以一定初速度沿斜面向上运动，当金属线圈从最高点返回到磁场区域时，线圈刚好做匀速直线运动。已知线圈与斜面间的动摩擦因数为，不计其他阻力，求：(取,)

（1）线圈向下返回到磁场区域时的速度；

（2）线圈向上离开磁场区域时的动能；

（3）线圈向下通过磁场过程中，线圈电阻上产生的焦耳热。

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如图所示，水平的平行虚线间距，其间有磁感应强度的匀强磁场。一个正方形线圈的边长，质量，电阻。开始时，线圈的下边缘到磁场上边缘的距离。将线圈由静止释放，取，求：

（1）线圈下边缘刚进入磁场时， 两端的电势差

（2）线圈下边缘刚进入磁场时加速度的大小

（3）整个线圈穿过磁场过程中产生的电热Q；

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如图，水平的平行虚线间距为d=60cm，其间有沿水平方向的匀强磁场。一个阻值为R的正方形金属线圈边长l<d，线圈质量m=100g。线圈在磁场上方某一高度处由静止释放，保持线圈平面与磁场方向垂直，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。不计空气阻力，取g=10m/s2，则（　　 ）

A．线圈下边缘刚进磁场时加速度最小

B．线圈进入磁场过程中产生的电热为0.6J

C．线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，电流均为逆时针方向

D．线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，通过导线截面的电量相等

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如图所示,水平的平行虚线间距为d,其间有磁感应强度为B的匀强磁场.一个正方形线圈的边长为L,且L<d,线圈质量m,电阻为R.线圈的下边缘距磁场上边缘高度h,现将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速度恰好相等,已知重力加速度为g.求:

(1) 线圈下边缘刚进入磁场时感应电流大小和方向.

(2) 线圈上边缘刚进磁场时速度的大小v2.

(3) 线圈进出磁场的全过程中产生的总热量Q.

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如图所示,水平的平行虚线间距为d,其间有磁感应强度为B的匀强磁场.一个正方形线圈的边长为L,且L<d,线圈质量m,电阻为R.线圈的下边缘距磁场上边缘高度h,现将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速度恰好相等,已知重力加速度为g.求:

(1) 线圈下边缘刚进入磁场时感应电流大小和方向.

(2) 线圈上边缘刚进磁场时速度的大小v2.

(3) 线圈进出磁场的全过程中产生的总热量Q.

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如图所示，间距为l的光滑平行金属导轨与水平面夹角30^o，导轨电阻不计，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直导轨向上。甲、乙两金属杆电阻相同、质量均为m，垂直于导轨放置。起初甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处。现将两金属杆同时由静止释放，释放同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力，使甲金属杆始终以大小为的加速度沿导轨向下匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，重力加速度为g，则以下正确的是

A．每根金属杆的电阻

B．甲金属杆在磁场区域运动过程中，拉力对杆做的功在数值上等于电路中产生的焦耳热

C．乙金属杆在磁场区域运动过程中，安培力的功率是

D．乙金属杆进入磁场直至出磁场过程中回路中通过的电量为

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如图所示，间距为l的光滑平行金属导轨平面与水平面之间的夹角=30°，导轨电阻不计。正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面向上。甲、乙两金属杆电阻相同、质量均为m，垂直于导轨放置。起初甲金属杆位于磁场上边界ab处，乙位于甲的上方，与甲间距也为l。现将两金属杆同时由静止释放，从此刻起，对甲金属杆施加沿导轨的拉力，使其始终以大小为a=的加速度向下匀加速运动。已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是

A. 每根金属杆的电阻

B. 甲金属杆在磁场区域运动过程中，拉力对杆做的功在数值上等于电路中产生的焦耳热

C. 乙金属杆在磁场区域运动过程中，安培力的功率是

D. 从乙金属杆进入磁场直至其离开磁场过程中，回路中通过的电量为

高三物理不定项选择题困难题查看答案及解析

如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨间距，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为T，方向垂直斜面向上。将甲乙两电阻阻值相同、质量均为kg的相同金属杆如图放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲乙相距也为，其中m。静止释放两金属杆的同时，在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F，使甲金属杆在运动过程中始终做沿导轨向下的匀加速直线运动，加速度大小5m/s²，乙金属杆刚进入磁场时即作匀速运动。（取m/s²）

（1）求金属杆甲的电阻R；

（2）以刚释放时，写出从开始到甲金属杆离开磁场，外力F随时间t的变化关系；

（3）若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量J，试求此过程中外力F对甲做的功。

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