【内容简介】1、小明在学习了法拉第电磁感应后，突发奇想，认为切割磁感线的这部分金属杆就相当于这个电路的电源，那么金属杆两端就应该像干电池一样有电压。那么这个电压怎么计算呢？于是他怀着好奇去问了他的物理老师汪老师。在老师那里老师给了肯定的答复。在闭合电路的金属杆切割磁感线产生感应电压，这个电压的大小可以用公式 表示，（其中B为磁感应强度，单位为特斯拉，符号用T表示。L为金属杆在磁场中的长度，单位为米， 为金属杆切割磁感线的速度）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距 =0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T.棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以5m/s的速度运动，导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求： （1）求MN金属杆两端的电压 为多少？（2）求金属杆中的电流为多少安?（3）请问5min内电阻R产生的电热Q为多少？解析：（1）根据 可知，B=0.4T， =0.5m， =5m/s，带入U=1V；（2）根据 ；（3）根据 有，I=2.5A， ，R=0.3Ω，带入有 =562.5J；答案：（1）U=1V；（2）I=2.5A（3）Q=562.5J2、（2013贵阳11题） 如图所示，光滑圆弧轨道被固定，轨道所在的平面竖直，靠近轨道底部有一定区域的磁场，磁场方向与竖直面垂直．现将一个光滑小铁环从轨道左侧h高处由静止释放，则关于铁环第一次向右侧运动的一些判断中，正确的是（        ） 第1题图A. 它到达底部时重力势能全部转化为动能B. 它能到达右侧超过h的高处C. 它恰能到达右侧h高处D. 它到达右侧的高度一定小于h解析：A.因为有摩擦阻力的存在，因此，重力势能不会全部转化为动能，而是一部分转化为内能，故说法错误；B.因为受到摩擦力的作用，所以小铁环不可能达到右侧超过h高度的位置，故说法错误；C.在没有摩擦的情况下，小铁环才可以恰好到达右侧h高度处，但在有摩擦的情况下是不能达到的，故说法错误；D.因为有摩擦阻力的存在，小铁环到达右侧的高度一定小于h，故说法正确．故选D3、（2017贵阳20题）如图所示，将两根竖直放置的光滑金属轨道（足够长）与电路连接，两轨道间有一均匀磁场区域（图中“×”表示垂直于竖直面的磁感线）．重为G的金属杆ab与上端固定的绝缘轻质弹簧相连接，并与两轨道接触良好．闭合开关，当ab静止时弹簧无形变．若仅改变电流方向，请你判断ab再次静止时弹簧被拉伸还是压缩，为什么？ 解析：拉伸状态．通电导体在磁场中的受力的方向与磁场方向和导体中的电流方向有关．电流方向改变前，由二力平衡可知，金属杆ab所受到磁场的力与重力平衡，方向竖直向上．只改变电流方向后，金属杆ab受磁场的力反向，方向竖直向下，金属杆ab还受到竖直向下的重力，当ab杆再次静止时处于平衡状态，则其必受到竖直向上的弹簧拉力，即弹簧处于拉伸状态4、 （2016贵阳20题）如图所示，倾斜固定在水平面上的MN、PQ，是两根足够长的光滑平行金属导轨（不计电阻），M、P端接有一个电阻R，均匀磁场B垂直于导轨所在平面．将金属棒ab垂直于导轨放置后，由静止释放．（1）在下滑过程中金属棒会受到磁场对它的作用力，请分析此力产生的原因；（2）已知金属棒速度越大，磁场对它的力就越大，且该力方向与它的运动方向相反．请说明释放后金属棒速度大小的变化情况及其原因． 解析：（1）由题图可知，金属棒ab与金属导轨MN、PQ和电阻R构成一个闭合电路，且金属棒ab在下滑的过程中，由于做切割磁感线运动产生感应电流，因为磁场对通电导体有力的作用，故金属棒ab会受到磁场对它的作用力；（2）刚开始金属棒ab由于重力的作用速度逐渐增大，由题意可知，此时金属棒受到的磁场力变大，又因为磁场力的方向与金属棒的运动方向相反，直至金属棒受到的磁场力与重力沿导轨方向分力平衡时，金属棒做匀速运动，所以金属棒的速度是先增大后不变。