如图所示，两根光滑固定导轨相距0.4 m竖直放置，导轨电阻不计，在导轨末端P、Q两点用两根...

如图甲所示，两根光滑固定导轨相距0.4m竖直放置，导轨电阻不计，在导轨末端P、Q两点用两根等长的细导线悬挂金属棒cd.棒cd的质量为0.01kg，长为0.2 m，处于磁感应强度为B0＝0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里．相距0.2 m的水平虚线MN和JK之间的区域内存在着垂直于导轨平面向里的匀强磁场，且磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示．在t＝0时刻，质量为0.02kg、阻值为0.3Ω的金属棒ab从虚线MN上方0.2m高度处，由静止开放释放，下落过程中保持水平，且与导轨接触良好，结果棒ab在t1时刻从上边界MN进入磁场，并在磁场中做匀速运动，在t2时刻从下边界JK离开磁场，g取10 m/s2.求：

(1)在0～t1时间内，电路中感应电动势的大小；

(2)在t1～t2时间内，棒cd受到细导线的总拉力为多大；

(3)棒cd在0～t2时间内产生的焦耳热．

高二物理简答题困难题查看答案及解析

如图所示，两根光滑固定导轨相距0.4 m竖直放置，导轨电阻不计，在导轨末端P、Q两点用两根等长的细导线悬挂金属棒cd.棒cd的质量为0.01 kg，长为0.2 m，处于磁感应强度为B0＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里．相距0.2 m的水平虚线MN和JK之间的区域内存在着垂直于导轨平面向里的匀强磁场，且磁感应强度B随时间变化的规律如图所示．在t＝0时刻，质量为0.02 kg、阻值为0.3 Ω的金属棒ab从虚线MN上方0.2 m高度处，由静止开始释放，下落过程中保持水平，且与导轨接触良好，结果棒ab在t1时刻从上边界MN进入磁场，并在磁场中做匀速运动，在t2时刻从下边界JK离开磁场，g取10 m/s2.求：

(1)在0～t1时间内，电路中感应电动势的大小；

(2)在t1～t2时间内，棒cd受到细导线的总拉力为多大；

(3)棒cd在0～t2时间内产生的焦耳热．

高二物理解答题困难题查看答案及解析

高二物理解答题中等难度题查看答案及解析

如图所示，相距为L的光滑平行金属导轨ab、cd放置在水平桌面上，阻值为R的电阻与导轨的两端a、c相连，滑杆MN质量为m，垂直于导轨并可在导轨上自由滑动，不计导轨、滑杆以及导线的电阻，整个装置放于竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与另一质量也为m的物块相连，绳处于拉直状态，现将物块由静止释放，当物块达到最大速度时，物块的下落高度h=，用g表示重力加速度，则在物块由静止开始下落至速度最大的过程中（　　 ）

A. 物块达到的最大速度是

B. 电阻R放出的热量为

C. 通过电阻R的电荷量是

D. 滑杆MN产生的最大感应电动势为

高二物理选择题中等难度题查看答案及解析

如图所示，两根相距为L的光滑平行金属导轨CD、EF固定在水平面内，并处在竖直向下的匀强磁场中，导轨足够长且电阻不计。在导轨的左端接入阻值为R的定值电阻，将质量为m、电阻可忽略不计的金属棒MN垂直放置在导轨上，可以认为MN棒的长度与导轨宽度相等，且金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，不计空气阻力。金属棒MN以恒定速度v向右运动过程中，假设磁感应强度大小为B且保持不变，为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷。

（1）请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒MN中的感应电动势E；

（2）在上述情景中，金属棒MN相当于一个电源，这时的非静电力与棒中自由电荷所受洛伦兹力有关。请根据电动势的定义，推导金属棒MN中的感应电动势E。

（3）请在图中画出自由电荷所受洛伦兹力示意图。我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功。那么，金属棒MN中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请结合图中自由电荷受洛伦兹力情况，通过计算分析说明。

高二物理解答题困难题查看答案及解析

如图所示，两根相距为L的光滑平行金属导轨CD、EF固定在水平面内，并处在竖直向下的匀强磁场中，导轨足够长且电阻不计．在导轨的左端接入阻值为R的定值电阻，将质量为m、电阻可忽略不计的金属棒MN垂直放置在导轨上，可以认为MN棒的长度与导轨宽度相等，且金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，不计空气阻力．金属棒MN以恒定速度v向右运动过程中，假设磁感应强度大小为B且保持不变，为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷．

（1）请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒MN中的感应电动势E；

（2）在上述情景中，金属棒MN相当于一个电源，这时的非静电力与棒中自由电荷所受洛伦兹力有关．请根据电动势的定义，推导金属棒MN中的感应电动势E．

（3）请在图中画出自由电荷所受洛伦兹力示意图．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功．那么，金属棒MN中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请结合图中自由电荷受洛伦兹力情况，通过计算分析说明．

高二物理解答题困难题查看答案及解析

如图所示，两根相距为L的光滑金属导轨CD、EF固定在水平面内，并处在方向竖直向下的匀强磁场中，导轨足够长且电阻不计。在导轨的左端接入一阻值为R的定值电阻，将质量为m、电阻可忽略不计的金属棒MN垂直放置在导轨上。t=0时刻，MN棒与DE的距离为d，金属棒MN以恒定速度v向右运动过程中；MN棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力。

（1）若所加匀强磁场的磁感应强度为B且保持不变，请根据法拉第电磁感应定律E=推导金属棒MN中的感应电动势E=BLv；

（2）若从t=0时刻起，所加的匀强磁场的磁感应强度B从B0开始逐渐减小时，恰好使回路中不产生感应电流，试从磁通量的角度分析磁感应强度B的大小随时间t的变化规律。

高二物理解答题中等难度题查看答案及解析

如图所示，足够长的相距为L=0.5m金属导轨ab、cd与水平面成θ＝30°角放置，导轨ab、cd的电阻不计，导轨末端bd间接有阻值为R＝0.8 Ω的定值电阻，磁感应强度为B＝0.4T的匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一质量为m＝0.05 kg、阻值也为0.8 Ω的导体棒MN，它与导轨之间的动摩擦因数为μ= /6，导体棒MN从静止开始沿导轨下滑，滑行距离为x=7m时导体棒恰好匀速下滑，(取g＝10 m/s2) ．求：

（1）导体棒匀速下滑时的速度v；

（2）导体棒从静止开始下滑距离为x的过程中导体棒上产生的焦耳热是多少．

高二物理简答题困难题查看答案及解析

如图所示，足够长的相距为L=0.5m金属导轨ab、cd与水平面成θ＝30°角放置，导轨ab、cd的电阻不计，导轨末端bd间接有阻值为R＝0.8 Ω的定值电阻，磁感应强度为B＝0.4T的匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一质量为m＝0.05 kg、阻值也为0.8 Ω的导体棒MN，它与导轨之间的动摩擦因数为μ= /6，导体棒MN从静止开始沿导轨下滑，滑行距离为x=7m时导体棒恰好匀速下滑，(取g＝10 m/s2) ．求：

（1）导体棒匀速下滑时的速度v；

（2）导体棒从静止开始下滑距离为x的过程中导体棒上产生的焦耳热是多少．

高二物理解答题困难题查看答案及解析

如图甲所示，两根足够长的竖直光滑平行金属导轨相距L1=0.1m，导轨下端通过导线连接阻值R=0.4Ω的电阻，导轨电阻不计。一质量m=0.2kg、阻值r=0.1Ω的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处于垂直导轨平面向外的磁场中，取g=10m/s2。

（1）若金属棒距导轨下端L2=0.2m，磁场随时间变化的规律如图乙所示，为保持金属棒静止，试求加在金属棒中央、沿竖直方向的外力随时间变化的关系。

（2）若所加磁场的磁感应强度大小恒为B1，通过恒定功率Pm=6W的竖直向上的拉力使棒从静止开始向上运动，棒向上运动的位移随时间变化的情况如图丙所示，试求磁感应强度B1的大小和变速运动阶段在电阻R上产生的热量。

高二物理解答题困难题查看答案及解析