高考物理经典考题300道.doc
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(完整版)高考物理经典考题300道(4)
131．如图所示，在xoy平面内存在B=2T的匀强磁场，OA与 OCA为置于竖直平面内的光滑
x sin
y( m)
金属导轨， 其中 OCA满足曲线方程
，C为导轨的最右
端，导轨 OA与 OCA相交处的 O点和 A点分别接有体积可忽略的定值电阻R1=6Ω和 R2=12Ω。现有一长 L=1m、质量 m= kg的金属棒在竖直向上的
外力 F作用下，以 v=2m/s的速度向上匀速运动， 设棒与两导轨接触良好，除电阻 R1、 R2外其余电阻不计，求：
1）金属棒在导轨上运动时 R2上消耗的最大功率
2）外力 F的最大值
3）金属棒滑过导轨OCA过程中，整个回路产生的热量。
解析：（ 1）金属棒向上匀速运动的过程中切割磁感线，产生电动
势，接入电路的有效长度即为OCA导轨形状所满足的曲线方程，因此接
sin y( m)
入电路的金属棒长度为：
所以当棒运动到C点时，感应电动势最大，为：
Em
Bl m v
Bxm v
2V
P2
Em2
电阻 R1、R2并联，此时 R2上消耗的功率最大，最大值为：
R2
R1R2
(2) 金属棒相当于电源，外电路中
R1、 R2并联，其并联阻值为
R1 R2
Em
通过金属棒的最大电流为
所以最大安培力
F安
BIx m
因为金属棒受力平衡，所以外力的最大值
F F安
mg
E Bxv 2sin
（ 3）金属棒中产生的感应电动势为 :
Em
E有2V
显然为正弦交变电动势，所以有效值为2
OA
该过程经历的时间：v
QE有2t
所以产生的热量为R。
132．如图ａ所示，两水平放置的平行金属板Ｃ、Ｄ相距很近，上面分别开有小孔Ｏ、
Ｏ′，水平放置的平行金属导轨与Ｃ、Ｄ接触良好，且导轨在磁感强度为Ｂ
１ ＝ 10Ｔ的匀强
磁场中，导轨间距Ｌ＝ 0． 50ｍ，金属棒ＡＢ紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运
动．其速度图象如图ｂ所示，若规定向右运动速度方向为正方向，从ｔ＝
0时刻开始，由Ｃ
板小孔Ｏ处连续不断以垂
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