如圖所示在水平金屬導軌上有一電阻R=0.1Ω，金屬桿ab與導軌組成一閉合矩形電路，兩條導軌間距L1=40cm，矩形導軌長L2=50cm，導軌區(qū)域處于與水平面成30°角的勻強磁場中，磁感應強度隨時間變化規(guī)律是B=（2+0.2t）T，若t=10s時ab仍靜止，導軌與ab的電阻不計，則這時流經(jīng)ab的電流I=    A，桿ab所受摩擦力為    N．
【答案】分析：當磁感應強度隨時間變化時，出現(xiàn)磁通量變化，導致ab導線有感應電流出現(xiàn)，從而使其受到安培力作用．根據(jù)左手定則可確定安培力的方向，并對其受力分析，由對安培力的分解可求出摩擦力大�。�
解答：解：根據(jù)磁感應強度隨時間變化規(guī)律是B=（2+0.2t）T得，穿過線框的磁通量的變化與時間比值為
V=0.02V
則有線框中產(chǎn)生感應電動勢為：E=0.02V
由閉合電路毆姆定律可得：
根據(jù)磁感應強度隨時間變化規(guī)律是B=（2+0.2t）T得，穿過線框的磁通量增加由楞次定律可得感應電流方向為b到a．
則由左手定則可得安培力的方向，如圖所示

則有：F安=BIL1=（2+0.2×10）×0.2×0.4N=0.32N
由于棒處于平衡狀態(tài)，則有安培力的水平分力與靜摩擦力相等，
所以Ff=F安sin30°=0.32×0.5N=0.16N
故答案為：0.2A；0.16N．
點評：考查由法拉第電磁感應定律與閉合電路毆姆定律相綜合，同時由楞次定律判定感應電流方向，左手定則去確定安培力方向．值得注意的是：由于磁場與導軌平面不垂直，則磁通量變化中的面積應該是導軌平面沿磁場方向投影面積．
練習冊系列答案
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（2003?上海）如圖所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中
粗線表法），R1=4Ω、R2=8Ω（導軌其它部分電阻不計）．導軌OAC的形狀滿足方程y=2sin(
π3
x)（單位：m）．磁感強度B=0.2T的勻強磁場方向垂直于導軌平面．一足夠長的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導軌上從O點滑動到C點，棒與導思接觸良好且始終保持與OC導軌垂直，不計棒的電阻．求：
（1）外力F的最大值；
（2）金屬棒在導軌上運動時電阻絲R1上消耗的最大功率；
（3）在滑動過程中通過金屬棒的電流I與時間t的關系．

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兩條金屬導軌上水平放置一根導電棒ab，處于豎直向上的勻強磁場中，如圖所示，導電棒質(zhì)量為1.2kg，長1m．當導電棒中通入3A電流時，它可在導軌上勻速滑動，若電流強度增大為5A時，導電棒可獲得2m/s2的加速度，求裝置所在處的磁感強度的大�。�

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在水平面上平行放置著兩根長度均為L的金屬導軌MN和PQ，導軌間距為d，導軌和電路的連接如圖所示．在導軌的MP端放置著一根金屬棒，與導舅垂直且接觸良好．空間中存在豎直向上方向的勻強磁場，磁感應強度為B．將開關S1閉合，S2斷開，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1和I1，金屬棒仍處于靜止狀態(tài)；再將開關S2閉合，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2和I2，金屬棒在導軌上由靜止開始運動，運動過程中金屬棒始終與導軌垂直．設金屬棒的質(zhì)量為m，金屬棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ．忽略導軌的電阻以及金屬棒運動過程中產(chǎn)生的感應電動勢，重力加速度為g．求：
（1）金屬棒到達NQ端時的速度大小．
（2）金屬棒在導軌上運動的過程中，電流在金屬棒中產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

兩條相距為1m的水平金屬導軌上放置一根導電棒ab，處于豎直方向的勻強磁場中，如圖所示，導電棒的質(zhì)量是1.2kg，當棒中通入2安培的電流時（電流方向是從a到b），它可在導軌上向右勻速滑動，如電流增大到4A時，棒可獲得0.5m/s2的加速度．求：
①磁場的方向？
②磁場的磁感強度的大小和摩擦力大小？

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科目：高中物理 來源：名師伴讀·高中物理·二年級下 題型：022

如圖所示，水平的金屬導軌間距為0.2m，兩導軌端點E、F間接一電阻R=2Ω，磁感應強度為0.8T的勻強磁場垂直穿過導軌平面，導電棒ab的電阻r=0.4Ω(導軌電阻不計)，ab垂直導軌并能在導軌上自由滑動，當ab以6m/s的速度勻速向右運動時，通過ab的電流為_____A，電流方向________．若用一個電容器C代替電阻R接在E、F間，則電容器上板帶_____電荷，電容器兩板間的電勢差為_______V．

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