如图甲所示，光滑平行金属导轨MN,PQ所在平面与水平面成角，MP间接一阻值为R的定值电阻，...

如图甲所示，光滑平行金属导轨MN,PQ所在平面与水平面成角，MP间接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。t=0时刻对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F，金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过电阻R的电荷量q与时间的二次方（）变化关系如图乙所示。则下列关于金属棒克服安培力做功的功率P, 加速度a，受到的外力F及通过金属棒的电流I随时间变化的图像正确的是（　　　　 ）

高三物理选择题中等难度题查看答案及解析

如图，MN、PQ是间距为L的平行光滑金属导轨，置于磁感应强度为B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属棒ab垂直导轨放置，并在水平外力F作用下以速度v向右匀速运动，不计导轨电阻，则

A．通过电阻R的电流方向为P→R→M

B．ab两点间的电压为BLv

C．a端电势比b端高

D．外力F做的功等于电阻R产生的焦耳热

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如图所示，MN、PQ是间距为L的光滑平行金属导轨，置于磁感强度为B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为R/2的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，不计导轨电阻，则( )

A. 通过电阻R的电流方向为P-R-M

B. ab两点间的电压为BLv

C. a端电势比b端高

D. 外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热

高三物理单选题中等难度题查看答案及解析

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如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为L=0.5m，导轨所在平面与水平面夹角θ=37°，M、P间接阻值为R=9Ω的电阻．匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为B=2T．质量为m=0.1kg、阻值为r=1Ω的金属棒放在两导轨上，在平行于导轨的恒定拉力F=1N作用下，从静止开始向上运动．已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触，导轨电阻不计，导轨和磁场足够大，重力加速度为g=10m/s2．求：

（1）当金属棒的速度为2m/s2时的加速度；

（2）金属棒能获得的最大速度；

（3）若金属棒从开始运动到获得最大速度在导轨上滑行的距离是2.5m，求这一过程中R上产生的焦耳热．

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如图，在金属导轨MNC和PQD中，MN与PQ平行且间距为L＝1 m，MNQP所在平面与水平面夹角α＝37°．N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值R＝10 Ω的电阻．光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角均为θ＝53°．ab棒的初始位置在水平导轨上与NQ重合．ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ＝0．1，由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止．金属棒ab和ef质量均为m＝0．5 kg，长均为L＝1 m．空间有竖直方向、磁感应强度B＝2 T的匀强磁场（图中未画出）．两金属棒与导轨保持良好接触，ef棒的阻值R＝10 Ω，不计所有导轨和ab棒的电阻．假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．忽略感应电流产生的磁场．若ab棒在拉力F的作用下，以垂直于NQ的速度v1＝1 m/s在水平导轨上向右匀速运动，且运动过程中ef棒始终静止（g取10 m/s2，sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8）．

（1）求金属棒ab运动到x＝0．3 m处时，经过ab棒的电流大小；

（2）推导金属棒ab从NQ处运动一段距离x过程中拉力F与x的关系式；

（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2＝2 m/s在水平导轨上向右匀速运动，在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止．求此状态下磁感应强度B的最大值（此问结果可只保留一位有效数字）．

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如图，在金属导轨MNC和PQD中，MN与PQ平行且间距为L＝1 m，MNQP所在平面与水平面夹角α＝37°．N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值R＝10 Ω的电阻．光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角均为θ＝53°．ab棒的初始位置在水平导轨上与NQ重合．ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ＝0．1，由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止．金属棒ab和ef质量均为m＝0．5 kg，长均为L＝1 m．空间有竖直方向、磁感应强度B＝2 T的匀强磁场（图中未画出）．两金属棒与导轨保持良好接触，ef棒的阻值R＝10 Ω，不计所有导轨和ab棒的电阻．假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．忽略感应电流产生的磁场．若ab棒在拉力F的作用下，以垂直于NQ的速度v1＝1 m/s在水平导轨上向右匀速运动，且运动过程中ef棒始终静止（g取10 m/s2，sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8）．

（1）求金属棒ab运动到x＝0．3 m处时，经过ab棒的电流大小；

（2）推导金属棒ab从NQ处运动一段距离x过程中拉力F与x的关系式；

（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2＝2 m/s在水平导轨上向右匀速运动，在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止．求此状态下磁感应强度B的最大值（此问结果可只保留一位有效数字）．

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如图，在金属导轨MNC和PQD中，MN与PQ平行且间距为L=1m，MNQP所在平面与水平面夹角α=370。N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值R=10Ω的电阻。光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角均为θ=530。ab棒的初始位置在水平导轨上与NQ重合。ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ=0.1，由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。金属棒ab和ef质量均为m=0.5kg，长均为L=1m。空间有竖直方向、磁感应强度B=2T的匀强磁场（图中未画出）。两金属棒与导轨保持良好接触，ef棒的阻值R=10Ω，不计所有导轨和ab棒的电阻。假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。忽略感应电流产生的磁场。若ab棒在拉力F的作用下，以垂直于NQ的速度v1=1m/s在水平导轨上向右匀速运动，且运动过程中ef棒始终静止。

（1）求金属棒ab运动到x=0.3m处时，经过ab棒的电流大小；

（2）推导金属棒ab从NQ处运动一段距离x过程中拉力F与x的关系式；

（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2=2m/s在水平导轨上向右匀速运动，在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下磁感应强度B的最大值及方向。　　　　　　　　

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（18分） 如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为α，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角θ。均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ（μ较小），由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和ab棒的电阻，ef棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g。

（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；

（2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电荷量；

（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离。

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（18分） 如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为α，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角θ。均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ（μ较小），由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和ab棒的电阻，ef棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g。

（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；

（2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电荷量；

（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离。

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