如图11—23所示，在磁感应强度B＝0.4T、方向垂直纸面（水平面）向里的匀强磁场中，有两根平行的金属导轨，导轨上面放置两根平行的直的金属线AB和CD，它们可以在导轨上运动，今使AB

第1题：

如图2-13所示，两根相距为l的平行的竖直金属导轨M、N，匀强磁场垂直于导轨平面（纸面），磁感应强度为B，导轨的一端与电阻R连接，电容C与R并联．AB为放置在导轨上的金属棒，质量为m，棒与导轨垂直．AB的电阻为R'，导轨的电阻忽略不计．今使AB从静止开始下滑，求：
（1）AB运动的最大速度；
（2）电容器所带的最大电量；
（3）电功率．

答案：

解析：

【解题指要】本试题是力学、电学的综合计算题．它涵盖的知识点有：力的平衡条件、电磁
感应、磁场力、闭合电路欧姆定律、电容器、电功率等．
解本题的难点是判断AB做匀速运动的条件．为此，必须正确分析AB的运动过程．最初，AB在重力G作用下向下运动．AB运动时切割磁感线，

AB与R组成的闭合电路中有感应电流I．由右手定则可知AB上感应电流由A到B，再用左手定则可知AB受向上的磁场力Fm作用．因此，AB受两个作用力G和Fm，合力为G－Fm．随着AB加速运动，速度ν增大，

时，合外力为零，AB处于平衡状态，开始做匀速运动了．

第2题：

阅读案例，并回答问题。
下面为一道物理试题和某学生的解答过程。
题目：如图6所示，水平面(纸面)内间距为2的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上。t=0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动。％时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g。求：

(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小：
(2)电阻的阻值。

问题：
(1)指出此道试题检测了学生所学哪些知识点
(2)给出正确解题过程。
(3)针对学生解题过程中存在问题，设计一个教学片段，帮助学生解决此类问题。

答案：

解析：

(1)本题考查受力分析与匀速直线运动、电磁感应、欧姆定律、通电导体在磁场中受力、受力平衡等知识点。 (2)正确解题过程：
解：(1)金属杆进入磁场前做匀加速直线运动，设加速度为a，由牛顿第二定律：

(3)教学片段：
师：同学们，我们先来分析一下杆的运动情况，在进入磁场前和进入磁场后，杆分别做什么运动
生：进入磁场前匀加速运动，进入磁场后匀速运动。
师：非常好。那么，匀加速的时候，对杆进行受力分析，在水平方向上杆受到了什么力
生：匀加速运动时．杆受到了拉力F和摩擦力的作用。进入磁场后，拉力和摩擦力以及安培力平衡。
师：好，我们分别来分析一下各阶段的受力。进入磁场前，拉力是固定的F，摩擦力怎么算呢
生：摩擦力等于动摩擦因数乘支持力，支持力大小等于重力大小，摩擦力大小等于μmg。金属杆与铁杆有两部分接触,所以总摩擦力应该是2μmg。
师：摩擦力大小为μ乘以导轨所受的正压力这句话表述是非常准确的，大家想一想，这里两根导轨对金属杆的正压力是多大呢是不是都等于金属杆的重力呢

师：非常好，不能看到几个正压力几个接触点就简单地认为摩擦力就是几倍的μmg，考虑摩擦力一定要辨别清楚它所受到的正压力。接下来这个问题能解决了吗
生：能。

第3题：

如图所示．在有界匀强磁场中水平放置相互平行的金属导轨，导轨电阻不计，导轨上金属杆ab与导轨接触良好，磁场方向垂直导轨平面向上，导轨与处于磁场外的大线圈M相接．欲使置于M同一平面内的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则下列做法正 确的是( )。

A．ab不动而突然撤去磁场
B．ab不动而突然增强磁场
C．ab匀速向右运动
D．ab加速向右运动

第4题：

如图8所示，水平面上固定有一间距为2的平行、光滑长直导轨，其上放有质量为m的金属杆，导轨的一端连接电阻R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直地通过导轨平面。当金属杆以初速度υ0，且始终保持与导轨垂直地向右运动时，用微积分的方法求：



(1)金属杆能够运动的距离x；(10分)
(2)该过程中电流通过电阻所做的功。(10分)

答案：

解析：

金属杆切割磁感线，产生感应电流并受到向左的安培力。




(2)电流所做功等于金属杆克服安培力所做的功。

第5题：

第6题：

导轨误差是导轨副实际运动方向与理论运动方向的差值。它包括在水平面及垂直面内的直线度误差和在垂直平面内前后导轨的平行度误差。

第7题：

机床导轨检测内容主要有：导轨的（）、导轨间的平行度、导轨间的垂直度、单导轨的扭曲、导轨与传动基准轴线的平行度和垂直度、圆导轨平面度。

• A、垂直度
• B、直线度
• C、平行度
• D、平面度

第8题：

金属切削设备定期检查的导轨检测，包括（）的检验。

• A、垂直面直线度
• B、水平面直线度
• C、对主轴中心线的平行度
• D、对主轴中心线的垂直度
• E、导轨平行度
• F、导轨对导轨、导轨对表面的垂直度

第9题：

导向精度是指动导轨沿支承导轨运动时，直线运动导轨的直线性以及导轨同其它运动件之间相互位置的准确性。直线运动导轨的几何精度一般包括：导轨在垂直平面内的直线度；导轨在水平平面内的直线度；（）。

• A、导轨在垂直面内的平行度
• B、导轨在水平面内的平行度
• C、导轨在法向截面内的平行度
• D、导轨面之间的平行度

第10题：

下列说法正确的有：（）

• A、气垫导轨的静态调平要求滑快在导轨上作匀加速运动
• B、气垫导轨的动态调平要求滑快在导轨上作匀减速运动
• C、在已调平的气轨上运动的滑块不受任何的阻力作用
• D、气垫导轨的动态调平要求滑快在导轨上作匀速运动

第11题：

第12题：

第13题：

如图11—22所示，两根相距1的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨电阻不计，另两根与光滑导轨接触的金属杆质量均为m，电阻均为R.若要使cd杆恰好平衡，且静止不动，则ab杆应__________（填“竖直向上”或“竖直向下”）匀速运动，ab运动的速度大小是__________，需要对杆ab施加的向上的外力大小应是__________.

答案：

解析：

竖直向上　　2mg

第14题：

两根相距为l的平行直导轨ab,cd，bd间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计．MN为放在导轨ab和cb上的一长度也为L的导体杆，与ab垂直，其电阻为1/2R，整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)，现使MN沿导轨方向以速度V向右匀速运动，用U表示MN两端电压，则()。

答案：C

解析：

第15题：

如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜质线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引。( )
①向右做匀速运动②向左做匀速运动③向右做减速运动④向左做减速运动

A．①②
B．②③
C．③④
D．①④

第16题：

如图所示，在水平台面上放置有一光滑斜面，倾角为α，在斜面上某处放了一个垂直于纸面的直导线，在导线中通有垂直纸面向里的电流，图中a点在导线正下方，b点与导线的连线与斜面垂直，c点在a点左侧，d点在b点右侧。现欲使导线静止在斜面上，下列措施可行的是（ ）。

A.在a处放置一电流方向垂直纸面向里的直导线
B.在b处放置一电流方向垂直纸面向里的直导线
C.在c处放置一电流方向垂直纸面向里的直导线
D.在d处放置一电流方向垂直纸面向里的直导线

答案：D

解析：

第一步，确定题型。
考查受力分析与电磁学相关知识。
第二步，根据题干信息进行分析。
对直导体棒受力分析，除受到重力与支持力外，还要受到安培力才能平衡，根据重力与支持力的方向，结合平行四边形法则，只有安培力在两虚线范围内，直导线才会处于平衡状态；再根据同向电流相互吸引，只有在d处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒，才可能保持导体棒静止在斜面上，只有d位置可以。

第17题：

如图7-2所示，金属导轨上放置着ab和cd两根金属棒，各长1m,电阻均为4Ω，均匀磁场B=2T，方向垂直向里， 当ab以v1=4m/s, cd以v2 = 2m/s的速度向左运动时，a、b两点间的电压Uab= ( ) V (忽略导轨电阻)。


A. 12 B. 4
C. -6 D. -8

第18题：

导轨误差是导轨副实际运动方向与理论运动方向的差值。它包括在水平面及垂直面内的直线度误差和在垂直平面内前后导轨的（）误差。

• A、垂直度
• B、直线度
• C、平面度
• D、平行度

第19题：

切削设备定期检查的导轨检测，包括（）的检验。

• A、垂直面直线度
• B、水平面直线度
• C、对主轴中心线的平行度
• D、对主轴中心线的垂直度
• E、导轨平行度
• F、导轨对导轨、导轨对表面的垂直度

第20题：

导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。以下（）不是车床导轨的精度要求。

• A、在水平面内的直线度
• B、在垂直面内的直线度
• C、前后导轨的平行度（扭曲）
• D、前后导轨的对称度

第21题：

机床导轨误差包括（）、导轨在垂直平面内的直线度误差和导轨间的平行度误差。

第22题：

第23题：