第18讲电磁感应中的能量题一：如图所示，MN、PQ为两根足够长的水平放置的平行金属导轨，间距L＝1m；整个空间内以OO＇为边界，左侧有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小，右侧有方向相同、磁感应强度大小的匀强磁场。两根完全相同的导体棒c、b质量均为，与导轨间的动摩擦因数均为，两导体棒在导轨间的电阻均为R＝1Ω。开始时，c、b棒均静止在导轨上，现用平行于导轨的恒力F＝0.8N向右拉b棒。假设c棒始终在OO＇左侧，b棒始终在OO＇右侧，除导体棒外其余电阻不计，滑动摩擦力和最大静摩擦力大小相等，。（1）c棒刚开始滑动时，求b棒的速度大小；（2）当b棒的加速度大小时，求c棒的加速度大小；（3）已知经过足够长的时间后，b棒开始做匀加速运动，求该匀加速运动的加速度大小，并计算此时c棒的热功率。题二：如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成角，导轨间接一阻值为3Ω的电阻R，导轨电阻忽略不计。在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁场区域的宽度为。导体棒a的质量为、电阻为；导体棒b的质量为、电阻为，它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，且当a刚出磁场时b正好进入磁场。（，，g取10m/s2，a、b电流间的相互作用不计），求：（1）在b穿越磁场的过程中a、b两导体棒上产生的热量之比；（2）在a、b两导体棒穿过磁场区域的整个过程中，装置上产生的热量；（3）M、N两点之间的距离。题三：如图所示，固定的竖直光滑U形金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计。初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为，此时导体棒具有竖直向上的初速度v0。在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法正确的是（）A．初始时刻导体棒受到的安培力大小B．初始时刻导体棒加速度的大小C．导体棒往复运动，最终将静止，弹簧处于压缩状态D．导体棒开始运动到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热题四：如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0，在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。（1）求初始时刻导体棒受到的安培力。（2）若导体棒速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为EP，则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少？（3）导体棒往复运动，最终将静止于何处？从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？题五：如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F，此时（）A．整个装置因摩擦而消耗的热功率为B．整个装置消耗的机械功率为C．电阻R1消耗的热功率为D．电阻R2消耗的热功率为题六：如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g，下列选项正确的是（）A．B．当导体棒速度达到时，加速度大小为C．当导体棒速度达到时，加速度大小为D．在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功题七：两条平行导轨倾斜地固定在绝缘地面上，导轨间距为d，在导轨的底端连接一阻值为R的定值电阻，在空间加一垂直导轨平面向上的匀强磁...
