- 二一组卷

题型：综合题题类：模拟题难易度：困难

上海市浦东新区2020届高三下学期物理二模试卷

如图所示，一对平行光滑导轨水平放置，导轨间距为L，左端接有一阻值为R的电阻，有一质量为m的金属棒平放在导轨上，金属棒电阻为r，与两导轨垂直，导轨的电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，现用一水平向右的拉力沿导轨方向拉动金属棒，使金属棒从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动，经一段时间后撤去拉力。

（1）、在图中标出撤去拉力时通过金属棒的感应电流方向。

（2）、求拉力大小为F时，金属棒两端的电压。

（3）、若撤去拉力后，棒的速度v随运动距离d的变化规律满足v=v₀-cd（c为已知的常数），撤去拉力后棒在磁场中运动距离d₀时恰好停下，求拉力作用的时间，并请在图中画出导体棒从静止开始到停止全过程中的合外力F_合与位移s图像。

举一反三

磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为 $\text{[math]}$ ，式中B是磁感应强度，μ是磁导率，在空气中μ为一已知常数．以通电螺线管（带有铁芯）为例，将衔铁吸附在通电螺线管的一端，若将衔铁缓慢拉动一小段距离△d，拉力所做的功就等于间隙△d中磁场的能量．为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B，某研究性学习小组用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力缓慢将铁片与磁铁拉开一段微小距离△L，并测出拉力大小为F，如图所示．由此可以估算出该条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B为（）