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如圖12-11甲所示,用裸導體做成U形框架abcd,ad與bc相距L="0.2" m,其平面與水平面成θ=30°角.質量為m="1" kg的導體棒PQ與ad、bc接觸良好,回路的總電阻為R="1" Ω.整個裝置放在垂直于框架平面的變化磁場中,磁場的磁感應強度B隨時間t的變化情況如圖乙所示(設圖甲中B的方向為正方向).t=0時,B₀="10" T、導體棒PQ與cd的距離x₀="0.5" m.若PQ始終靜止,關于PQ與框架間的摩擦力大小在0～t₁="0.2" s時間內的變化情況,下面判斷正確的是(　　)

圖12-11

A．一直增大

B．一直減小

C．先減小后增大

D．先增大后減小

由圖乙,

,t=0時,回路所圍面積S=Lx₀="0.1" m²,產生的感應電動勢

,安培力F=B₀IL="10" N,方向沿斜面向上.而下滑力mgsin30°="5" N,小于安培力,故剛開始摩擦力沿斜面向下.隨著安培力減小,沿斜面向下的摩擦力也減小,當安培力等于下滑力時,摩擦力為零.安培力再減小,摩擦力變?yōu)檠匦泵嫦蛏锨以龃?故選項C對.

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖12-59所示，MN、PQ是兩根足夠長固定的平行金屬導軌，其間距為L，導軌平面與水平面的夾角為α.在整個導軌平面內都有垂直于導軌平面斜向上方向的勻強磁場，磁感應強度為B，在導軌的M、P端連接一阻值為R的電阻，一根垂直于導軌放置的金屬棒ab，質量為m，從靜止釋放沿導軌下滑，已知ab與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ.

圖12-59
（1）分析ab棒下滑過程中的運動性質，畫出其受力示意圖.
（2）求ab棒的最大速度.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，兩平行光滑導軌相距為20cm，與內阻r為0.5Ω的電源相連，導軌平面與水平面成45^o角。整個裝置處在方向豎直向下，磁感應強度B為1T的勻強磁場中，當滑動變阻器調至阻值為零時，在導軌上放置一質量為0.2kg的金屬棒MN，恰好處于靜止狀態(tài)，經測量，導軌間的金屬棒電阻值R為0.5Ω。導軌、導線電阻不計，g取10m/s²

（1）求金屬棒所受安培力的大小，并指明金屬棒上電流的方向；
（2）計算電源電動勢E。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

(16分)如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩光滑平行導軌PQ、MN，導軌的電阻不計，間距為d = 0.5m，P、M兩端接有一只理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感應強度B = 0.2T的勻強磁場中．電阻均為r = 0.1Ω、質量分別為m₁= 0.3kg和m₂= 0.5kg的兩金屬棒ab、cd平行的擱在導軌上，現(xiàn)固定棒ab，讓cd在水平恒力F = 0.8N的作用下，由靜止開始做加速運動，試求：
(1)cd棒兩端哪端電勢高；
(2)當電壓表的讀數(shù)為U = 0.2V時，cd棒受到的安培力多大；
(3)棒cd能達到的最大速度v_m．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某實驗裝置如下圖所示，在鐵芯P上繞有兩個線圈A和B，如果線圈A中電流i與時間t的關系有甲、乙、丙、丁四種情況，如下圖所示，則在t₁—t₂這段時間內，能在線圈B中產生感應電流的是（）

A．甲

B．乙

C．丙

D．丁

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如下圖所示，一個“U”形金屬導軌PMNQ，其質量為M＝2 kg，放在光滑絕緣的水平面上，處于勻強磁場中，另有一根質量為m＝0.6 kg的金屬棒CD與MN邊平行放置在導軌上，CD邊左邊靠著固定的卡口a、b，卡口能阻止CD棒向左運動。勻強磁場以圖中虛線為界，左側的磁場B₁方向豎直向上(區(qū)域無限大)，右側的磁場B₂方向水平向左，磁感應強度的大小都是0.80 T，如圖所示。導軌MN段長為0.50 m，電阻為0.40 Ω，金屬棒CD的電阻是0.40 Ω，其余電阻不計，CD與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.20。若在導軌上作用一個方向水平向左，大小為2.4 N的恒力，設導軌足夠長，取g＝10 m/s²。
求：導軌運動過程中的最大加速度和最大速度。