1 . 如图所示的空间中存在磁感应强度大小为B、方向垂直斜面向上的匀强磁场，粗糙斜面上放置一根长为L的导体棒，导体棒通有大小未知，方向垂直纸面向里的恒定电流。已知斜面的倾角为
，导体棒与斜面间的动摩擦因数为
，
，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）若导体棒能恰好无摩擦地静止在斜面上，导体棒中通入的电流大小
；
（2）若导体棒能静止在斜面上不滑动，导体棒中通入的电流范围。
，导体棒与斜面间的动摩擦因数为，，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：（1）若导体棒能恰好无摩擦地静止在斜面上，导体棒中通入的电流大小
；（2）若导体棒能静止在斜面上不滑动，导体棒中通入的电流范围。
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2 . 电磁制动是磁悬浮列车辅助制动的一种方式。某研究团队为列车进站设计电磁制动装置，为了探究其刹车效果，制作了小车和轨道模型。在小车底面安装了一个匝数为N、边长为L的正方形线圈，线圈总电阻为R，小车和线圈的总质量为m。线圈平面与水平轨道平行，俯视图如图所示。小车到站前，关闭小车引擎，让其通过一个宽度为H方向竖直向下的匀强磁场区域，实施电磁制动。小车进入磁场前的速度为
，行驶过程中小车受到轨道阻力可忽略不计，不考虑车身其他金属部分的电磁感应现象。
（1）a.若小车通过磁场区域后，速度降为
，求在此过程中线圈产生的焦耳热；
b.若使小车持续减速通过匀强磁场区域，分析说明磁场区域的宽度H需要满足什么条件；
（2）a.为保证乘客安全，小车刚进入磁场时的加速度大小不能超过
，则匀强磁场的磁感应强度B应满足什么条件；
b.为减缓刹车给乘客带来的不适感，刹车的加速度要远小于，磁场的磁感应强度也远小于上述B的条件，因此小车通过图示磁场区域后仍有较大速度。若此后继续以电磁制动的方式使小车减速，为了在尽可能短的距离内让小车减速为零，请设计刹车区域的磁场分布，说明设计方案并画出示意图。
，行驶过程中小车受到轨道阻力可忽略不计，不考虑车身其他金属部分的电磁感应现象。（1）a.若小车通过磁场区域后，速度降为
，求在此过程中线圈产生的焦耳热；b.若使小车持续减速通过匀强磁场区域，分析说明磁场区域的宽度H需要满足什么条件；
（2）a.为保证乘客安全，小车刚进入磁场时的加速度大小不能超过
，则匀强磁场的磁感应强度B应满足什么条件；b.为减缓刹车给乘客带来的不适感，刹车的加速度要远小于
，磁场的磁感应强度也远小于上述B的条件，因此小车通过图示磁场区域后仍有较大速度。若此后继续以电磁制动的方式使小车减速，为了在尽可能短的距离内让小车减速为零，请设计刹车区域的磁场分布，说明设计方案并画出示意图。
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3 . 如图所示，水平放置的两等长导轨
、
间的距离
，垂直于导轨平面的竖直方向的匀强磁场的磁感应强度
，垂直于导轨放置的
棒的质量
，系在棒中点的水平绳跨过定滑轮与质量为
的小物块相连（小物块悬挂在空中）。已知棒与导轨间的动摩擦因数
，电源的电动势
、内阻
，导轨的电阻及棒的电阻均不计。滑动变阻器滑至某一位置时小物块恰好不下落。（假设滑动摩擦力和最大静摩擦相等，g取
）求：
（1）磁场方向；
（2）滑动变阻器接入电路部分的阻值；
（3）保持整个系统平衡，以轨道、的右端为支撑点缓慢向上转动导轨平面，同时缓慢调节滑动变阻器，直到导轨平面与水平面夹角为
时棒与导轨间恰好无相对运动趋势。已知滑轮高度可以调节，始终保持轨道上方绳的拉力方向与轨道平面平行，磁场维持不变，则此时通过棒的电流是多少。（
，
）
、间的距离，垂直于导轨平面的竖直方向的匀强磁场的磁感应强度，垂直于导轨放置的棒的质量，系在棒中点的水平绳跨过定滑轮与质量为的小物块相连（小物块悬挂在空中）。已知棒与导轨间的动摩擦因数，电源的电动势、内阻，导轨的电阻及棒的电阻均不计。滑动变阻器滑至某一位置时小物块恰好不下落。（假设滑动摩擦力和最大静摩擦相等，g取）求：（1）磁场方向；
（2）滑动变阻器接入电路部分的阻值；
（3）保持整个系统平衡，以轨道
、的右端为支撑点缓慢向上转动导轨平面，同时缓慢调节滑动变阻器，直到导轨平面与水平面夹角为时棒与导轨间恰好无相对运动趋势。已知滑轮高度可以调节，始终保持轨道上方绳的拉力方向与轨道平面平行，磁场维持不变，则此时通过棒的电流是多少。（，）
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4 . 如图所示，两根间距为
的平行金属导轨间接有
、
的电源，导轨平面与水平面间的夹角
。质量
的金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁感应强度为B，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。调节滑动变阻器
，发现电流表读数处于
区间范围时，金属杆ab处于静止状态。已知，重力加速度
。则下列说法中错误的是（ ）
的平行金属导轨间接有、的电源，导轨平面与水平面间的夹角。质量的金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁感应强度为B，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。调节滑动变阻器，发现电流表读数处于区间范围时，金属杆ab处于静止状态。已知，重力加速度。则下列说法中错误的是（ ）A．磁感应强度 |
B．金属杆ab与导轨间最大静摩擦力 |
| C．当电流表示数3A时金属杆ab与导轨间无摩擦力 |
D．滑动变阻器 时，使杆ab保持静止，需对杆ab施加沿轨道平面向下至少1N的拉力。 |
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5 . 质量为
的通电细杆ab置于倾角为的平行放置的导轨上，导轨间的距离
，杆ab与导轨间的动摩擦因数
，磁感应强度
的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示。现调节滑动变阻器的触头，为使杆ab静止不动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，（，，g取）求：
（1）通过杆ab电流大小的范围。
（2）若ab杆中的电流为0.2A，且导轨是光滑的，其他条件不变，则要使ab杆静止至少要施加一个多大的力？方向如何？
的通电细杆ab置于倾角为的平行放置的导轨上，导轨间的距离，杆ab与导轨间的动摩擦因数，磁感应强度的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示。现调节滑动变阻器的触头，为使杆ab静止不动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，（，，g取）求：（1）通过杆ab电流大小的范围。
（2）若ab杆中的电流为0.2A，且导轨是光滑的，其他条件不变，则要使ab杆静止至少要施加一个多大的力？方向如何？
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名校
6 . 如图所示装置，电源的电动势为E=8V，内阻 r1=0.5Ω，两光滑金属导轨平行放置，间距为d=0.2m，导体棒 ab用等长绝缘细线悬挂并刚好与导轨接触，ab左侧为水平直轨道，右侧为半径R=0.2m的竖直圆弧导轨，圆心恰好为细线悬挂点，整个装置处于竖直向下的、磁感应强度为B=0.5T 的匀强磁场中．闭合开关后，导体棒沿圆弧运动，已知导体棒的质量为m=0.06kg，电阻r2=0.5Ω，不考虑运动过程中产生的反电动势，则（ ）
| A．导体棒ab所受的安培力方向始终与运动方向一致 |
| B．导体棒在摆动过程中所受安培力F=8N |
| C．导体棒摆动过程中的最大动能0.8J |
D．导体棒ab速度最大时，细线与竖直方向的夹角θ= |
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2019-09-10更新
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851次组卷
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7卷引用：浙江省“七彩阳光”联盟2019-2020学年高三上学期入学物理试题
7 . 如图甲所示，直导线a、b分别被两根等长且平行的绝缘轻绳悬挂于垂直于纸面的水平轴上，且a固定于水平轴正下方，两组绳长不同，其截面图如图乙所示，导线b通以垂直纸面向里的电流；导线a电流方向未知，平衡时两导线位于同一水平面，且两组绝缘轻绳夹角（
，已知b的质量为m，重力加速度为g，则（ ）
，已知b的质量为m，重力加速度为g，则（ ）
| A．导线a中电流方向垂直纸面向里 |
B．导线a、b间的安培力大小为 |
| C．仅使导线a中电流I缓慢增大且不超过90⁰，导线b对悬线的拉力大小一直不变 |
| D．当导线a中电流突然消失的瞬间，导线b的加速度大小为g |
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名校
8 . 如图所示，有一根长度为L、质量为m长金属棒，金属棒接到恒流源电路中，电流为I，方向垂直纸面向里.用轻质绝缘丝线将金属棒水平悬挂在天花板上O点，现整个空间加上竖直向下的匀强磁场（图中未画出磁场），磁场的磁感应强度大小
，把金属棒从最低点图示位置由静止释放，重力加速度为g，则（ ）
，把金属棒从最低点图示位置由静止释放，重力加速度为g，则（ ） | A．金属棒回到最低点时对丝线的拉力可能大于重力 |
| B．丝线偏离竖直方向的夹角最大不会超过90° |
| C．金属棒向左摆到最高点的过程中，机械能一直增加 |
| D．在金属棒摆动过程中，丝线上最大拉力为4mg |
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名校
9 . 某同学在学习了磁场对电流的作用后产生想法，设计了一个简易的“电磁秤”。如图1所示，两平行金属导轨CD、EF间距为
，与电动势为
内阻不计的电源、电流表（量程
）、开关S、滑动变阻器（阻值范围为
）相连，质量为
、电阻为
的金属棒MN垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成
角，垂直接在金属棒中点的轻绳与导轨平面平行，跨过定滑轮后另一端接有秤盘，空间施加垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为，在秤盘中放入待测物体，闭合开关S，调节滑动变阻器，当金属棒平衡时，通过读取电流表的读数就可以知道待测物体的质量。已知秤盘中不放物体且金属棒静止时电流表读数为
。其余电阻、摩擦以及轻绳质量均不计，重力加速度
取
。
（1）求秤盘的质量
；
（2）求此“电磁秤”的称量物体的最大质量及此时滑动电阻器接入电路的阻值；
（3）求为了便于得出秤盘上物体质量
的大小，请写出与
的表达式并在图2中作出其与电流表读数关系的
图像。
，与电动势为内阻不计的电源、电流表（量程）、开关S、滑动变阻器（阻值范围为）相连，质量为、电阻为的金属棒MN垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成角，垂直接在金属棒中点的轻绳与导轨平面平行，跨过定滑轮后另一端接有秤盘，空间施加垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为，在秤盘中放入待测物体，闭合开关S，调节滑动变阻器，当金属棒平衡时，通过读取电流表的读数就可以知道待测物体的质量。已知秤盘中不放物体且金属棒静止时电流表读数为。其余电阻、摩擦以及轻绳质量均不计，重力加速度取。（1）求秤盘的质量
；（2）求此“电磁秤”的称量物体的最大质量及此时滑动电阻器接入电路的阻值；
（3）求为了便于得出秤盘上物体质量
的大小，请写出与的表达式并在图2中作出其与电流表读数关系的图像。
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2024-01-18更新
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250次组卷
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2卷引用：河北省部分重点高中2023-2024学年高三上学期期末联考物理试题
10 . 如图所示，宽为
的光滑金属导轨（导轨足够长）与水平面成
角，质量为
、长也为的金属杆水平放置在导轨上，电源电动势
，内阻
．空间存在着匀强磁场，当电阻箱的阻值调为
时（导轨和金属杆电阻均不计），金属杆恰好能静止，已知g取10N/kg，，。求：
（1）磁感应强度B至少多大？此时方向如何？
（2）若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，金属棒下滑的最终速度。
的光滑金属导轨（导轨足够长）与水平面成角，质量为、长也为的金属杆水平放置在导轨上，电源电动势，内阻．空间存在着匀强磁场，当电阻箱的阻值调为时（导轨和金属杆电阻均不计），金属杆恰好能静止，已知g取10N/kg，，。求：（1）磁感应强度B至少多大？此时方向如何？
（2）若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，金属棒下滑的最终速度。
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