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（双杆模型）1、如图所示，P1Q1P2Q2和M1N1M2N2为水平放置的两足够长的光滑平行导轨，整个装置处在竖直向上、磁感应强度大小B＝0.4 T的匀强磁场中，P1Q1与M1N1间的距离为L1＝1.0 m，P2Q2与M2N2间的距离为L2＝0.5 m，两导轨电阻可忽略不计．质量均为m＝0.2 kg的两金属棒ab、cd放在导轨上，运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，并与导轨形成闭合回路．已知两金属棒位于两导轨间部分的电阻均为R＝1.0 Ω；金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2，且与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取重力加速度大小g＝10 m/s2.

(1)在t＝0时某某，用垂直于金属棒的水平外力F向右拉金属棒cd，使其从静止开始沿导轨以a＝5.0 m/s2的加速度做匀加速直线运动，金属棒cd运动多长时间金属棒ab开始运动？

(2)若用一个适当的水平外力F0(未知)向右拉金属棒cd，使其速度达到v2＝20 m/s后沿导轨匀速运动，此时金属棒ab也恰好以恒定速度沿导轨运动，求金属棒ab沿导轨运动的速度大小和金属棒cd匀速运动时水平外力F0的功率；

(3)当金属棒ab运动到导轨Q1N1位置时刚好碰到障碍物而停止运动，并将作用在金属棒cd上的水平外力改为F1＝0.4 N，此时金属棒cd的速度变为v0＝30 m/s，经过一段时间金属棒cd停止运动，求金属棒ab停止运动后金属棒cd运动的距离．

（动量应用）2、根据实际需要，磁铁可以制造成多种形状，如图就是一根很长的光滑圆柱形磁棒，在它的侧面有均匀向外的辐射状磁场。现将磁棒竖直固定在水平地面上，磁棒外套有一个粗细均匀的圆形金属线圈，金属线圈的质量为m，半径为R，电阻为r，金属线圈所在位置的磁场的磁感应强度大小为B．让金属线圈从磁棒上端由静止释放，经一段时间后与水平地面相碰（碰前金属线圈已达最大速度）并原速率反弹，又经时间t，上升到距离地面高度为h处速度减小到零。求：

（1）金属线圈与地面撞击前的速度大小v；

（2）撞击反弹后上升到最高某某h的过程中，金属线圈中产生的焦耳热Q。

（3）撞击反弹后上升到最高某某h的过程中，通过金属线圈某一截面的电荷量q。

（斜面模型）3、如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为L=0.5m，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知cd棒的质量为m=0.02kg，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=
T，棒ab在外力F作用下沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好保持静止。取g=10m/s2，求通过cd棒的电流I是多少，方向如何？

（电路分析）4、如图所示，水平放置的三条光滑平行金属导轨
，相距均为
，导轨ac间横跨一质量为
的金属棒MN，棒与导轨始终良好接触。棒的电阻
，导轨的电阻忽略不计。在导轨bc间接一电阻为
的灯泡，导轨ac间接一理想伏特表。整个装置放在磁感应强度
匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动，试求：

若施加的水平恒力
，则金属棒达到稳定时速度为多少？

若施加的水平外力功率恒定，棒达到稳定时速度为
，则此时电压表的读数为多少？

（功能关系）5、如图甲所示，MN、PQ是相距d=2m的足够长平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面成某一夹角，导轨电阻不计；长也为2m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好， 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 之后线圈做加速度为g的匀加速度运动，直到线圈cd到达磁场下边界，这个过程用时：t2＝0.15 s－0.05 s＝0.1 s

此段位移为：x2＝vt2＋gt

＝ m＝1.05 m

磁场区域的高度为：h2＝x2＋L＝1.55 m.

7、【答案】（1）
A，电流的方向为adcb （2）12.5m/s （3）79.2%

【解析】试题分析：（1）对abcd金属框由平衡条件，有
，而
，解得
;由右手定则可判断图时某某电流的方向为adcb.

(2) 根据法拉第电磁感应定律得

而E=IR，解得v0=12.5m/s

（3）有用功

总功率

则

考点：此题考查法拉第电磁感应定律及功率问题。

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