（16分）如圖，兩根相距l(xiāng)=1m平行光滑長金屬導(dǎo)軌電阻不計，被固定在絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌左端接有R=2Ω的電阻，導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)加上與導(dǎo)軌垂直、方向相反的磁場，磁場寬度d相同且為0.6m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=T、B2=0.8T。現(xiàn)有電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且接觸良好，當(dāng)導(dǎo)體棒ab以m/s從邊界MN進(jìn)入磁場后始終作勻速運(yùn)動，求：

⑴導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場B1時拉力的功率；
⑵導(dǎo)體棒ab經(jīng)過任意一個B2區(qū)域過程中通過電阻R的電量；
⑶導(dǎo)體棒ab勻速運(yùn)動過程中電阻R兩端的電壓有效值。

(1)   （2）q=0.16C （3）2V

解析試題分析：（1）在B1中時，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得：，
由ab做勻速運(yùn)動知：拉力等于安培力即：
所以拉力的功率：
（2）根據(jù)電荷量
再根據(jù)閉合電路的歐姆定理知，
代入解得：q=0.16C
(3)導(dǎo)體棒進(jìn)入B2時，電動勢
設(shè)電動勢有效值為E，則
解得：E=3V
電阻R兩端電壓的有效值為
考點(diǎn)：本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律、交流電等，意在考查學(xué)生的綜合分析能力。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，邊長ab=ad=L，質(zhì)量為m，從某一高度自由落下，通過一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域的寬度也為L，下落過程中線框平面始終保持在同一豎直面內(nèi)，且ab邊始終水平．導(dǎo)線框的ab邊剛進(jìn)入磁場就恰好開始做勻速運(yùn)動,那么線框進(jìn)入磁場的過程中ab兩點(diǎn)間的電壓為               ．在線圈穿越磁場的全過程，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為           ．（不考慮空氣阻力，重力加速度為g）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為�，F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動距離L時，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度大小為g。

求（1）此過程桿的速度最大值Vm；
（2）此過程流過電阻R的電量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖，兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L，電阻不計。在導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��；
(2)燈泡正常發(fā)光時導(dǎo)體棒的運(yùn)動速率。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）如圖所示，質(zhì)量為m=0.1kg粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，繞制成閉合矩形線框，其中長，寬，豎直放置在水平面上。中間有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T，磁場寬度的勻強(qiáng)磁場。線框在水平向右的恒力F=2N的作用下，從圖示位置由靜止開始沿水平方向運(yùn)動，線框AB邊從左側(cè)進(jìn)入磁場，從磁場右側(cè)以=1m/s的速度勻速運(yùn)動離開磁場，整個過程中線框始終受到大小恒定的阻力Ff=1N，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動。求線框的AB邊：

（1）離開磁場時感應(yīng)電流的大��；
（2）剛進(jìn)入磁場時感應(yīng)電動勢的大��；
（3）穿越磁場的過程中安培力所做的總功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，寬度為L＝0.2 m的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值為R＝1.0 Ω的電阻．導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝0.2 T．一根質(zhì)量為m＝10 g的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計．現(xiàn)用垂直MN的水平拉力F拉動導(dǎo)體棒使其沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動，速度為v＝5.0 m/s，在運(yùn)動過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直．求：

(1)在閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流I的大小
(2)作用在導(dǎo)體棒上拉力F的大小
(3)當(dāng)導(dǎo)體棒移動50 cm時撤去拉力，求整個過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）如圖，在水平面內(nèi)有兩條電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌AB、CD，導(dǎo)軌間距為L；一根電阻為R的金屬棒ab可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動，棒與導(dǎo)軌垂直，并接觸良好，導(dǎo)軌之間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌右邊與電路連接，電路中的兩個定值電阻阻值分別為2R和R，現(xiàn)用力拉ab以速度v0勻速向左運(yùn)動。求：

（1）感應(yīng)電動勢的大小
（2）感應(yīng)電流的大小和方向
（3）ab兩端的電勢差Uab

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，邊長為L的正方形單匝線圈abcd，電阻r，外電路的電阻為R，a、b的中點(diǎn)和cd的中點(diǎn)的連線恰好位于勻強(qiáng)磁場的邊界線上，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若線圈從圖示位置開始，以角速度繞軸勻速轉(zhuǎn)動，求：

（1）.閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式；
（2）．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180o的過程中，流過電阻R的電荷量為；
（3）．線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計的一種振動發(fā)電裝置的示意圖，一個半徑r =0.10m、匝數(shù)n=20的線圈套在永久磁鐵槽中，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）．在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為B=0.20T，線圈的電阻為R1=0.50Ω，它的引出線接有R2=9.5Ω的小電珠L，外力推動線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動，便有電流通過電珠。當(dāng)線圈向右的位移x隨時間t變化的規(guī)律如圖丙所示時（x取向右為正，忽略左右往復(fù)運(yùn)動的轉(zhuǎn)換時間）。求：


（1）線圈運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大��；
（2）線圈運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小，并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時間變化的圖象，至少畫出0~0.4s的圖象（在圖甲中取電流由C向上通過電珠L到D為正）；
（3）每一次推動線圈運(yùn)動過程中作用力F的大小；
（4）該發(fā)電機(jī)的輸出功率P．

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