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豎直放置的平行金屬導軌AB、CD上端接有電阻R，置于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，如圖所示。一質量為m的金屬桿ab橫跨在平行導軌上，且ab與導軌接觸良好。若ab桿在豎直向上的外力F作用下勻速上升，在不計金屬桿ab與導軌電阻，不計摩擦的情況下，則

A．拉力F所做的功等于電阻R上產生的熱
B．拉力F與重力做功的代數和等于電阻R上產生的熱
C．拉力F與重力做功的代數和等于電阻R上產生的熱及桿ab重力勢能增加量的和
D．拉力F所做的功等于電阻R上產生的熱及桿ab重力勢能增加量和安培力做功的和

金屬桿做勻速運動，外力F做的正功跟重力和安培力做的負功之和大小相等，即拉力F所做的功等于電阻R上產生的熱，和金屬桿增加的重力勢能之和，故AD錯誤
拉力F與重力做功的代數和等于電阻R上產生的熱，故B正確C錯誤
故選B

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，一個足夠長的U形金屬管導軌NMPQ固定在水平面內，MN、PQ兩導軌間的寬度為L="0.50" m.一根質量為m="0.50" kg的均勻金屬棒ab橫跨在導軌上且接觸良好，abMP恰好圍成一個正方形.該軌道平面處在磁感應強度大小可以調節、豎直向上的勻強磁場中，ab棒與導軌間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力均為F_m="1.0" N，ab棒的電阻為R="0.10" Ω，其他各部分電阻均不計。開始時，磁感應強度B₀="0.50" T。
(1)若從某時刻(t=0)開始，調節磁感應強度的大小,使其以

="0.20" T/s的變化率均勻增加，求經過多長時間ab棒開始滑動.此時通過ab棒的電流大小和方向如何?
(2)若保持磁感應強度B₀的大小不變,從t=0時刻開始，給ab棒施加一個水平向右的拉力,使它以a="4.0" m/s²的加速度勻加速運動，推導出此拉力F_T的大小隨時間t變化的函數表達式，并在圖乙所示的坐標圖上作出拉力F_T隨時間t變化的F_T-t圖線。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）在地面附近的真空室中，水平平行虛線PQ、MN間有方向水平且垂直于紙面的勻強磁場，PQ與MN相距為2L。一個邊長為L、質量為m的均勻金屬框abcd，總電阻為R，處于豎直面內，ab邊距PQ為L。讓金屬框由靜止開始下落，運動中保證金屬框始終在豎直平面內且ab邊與PQ平行，當金屬框ab邊剛進入磁場，金屬框即開始做勻速運動。已知重力加速度為g，求

（1）勻強磁場的磁感應強度B
（2）金屬框從開始運動至其ab邊剛要出磁場的過程中，金屬框產生的焦耳熱Q
（3）金屬框ab邊剛要出磁場時的速度v

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，PQ、MN是兩條平行金屬軌道，軌道平面與水平面的夾角為θ，軌道之間連接電阻R。在空間存在方向垂直于軌道平面的勻強磁場。金屬桿ab以一定的初速度沿軌道從底端上滑的過程中，金屬棒克服重力做功W₁，動能的減小量為ΔE，回路中的電流產生的熱量為Q₁，金屬桿與軌道間摩擦產生的熱量為Q₂。則下列關系式中正確的是（）
W₁＋Q₁＝ΔE＋Q₂ B．W₁＋ΔE＝Q₁＋Q₂ C．W₁－ΔE＝Q₁＋Q₂ D．W₁＋Q₁＝ΔE－Q₂

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖甲所示, 兩根足夠長的平行光滑金屬導軌固定放置在水平面上，間距L＝0.2m，一端通過導線與阻值為R=1Ω的電阻連接；導軌上放一質量為m＝0.5kg的金屬桿，金屬桿與導軌的電阻均忽略不計．整個裝置處于豎直向上的大小為B＝0.5T的勻強磁場中．現用與導軌平行的拉力F作用在金屬桿上，金屬桿運動的v-t圖象如圖乙所示．（取重力加速度g=10m/s²）求：

（1）t＝10s時拉力的大小．
（2）t＝10s時電路的發熱功率．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角，兩導軌的間距l=0.50m，一端接有阻值R=1.0Ω的電阻。質量m=0.10kg的金屬棒ab置于導軌上，與軌道垂直，電阻r=0.25Ω。整個裝置處于磁感應強度B=1.0T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下。t=0時刻，對金屬棒施加一平行于導軌向上的外力F，使之由靜止開始沿斜面向上運動，運動過程中電路中的電流隨時間t變化的關系如圖乙所示。電路中其他部分電