如圖所示，在水平面內(nèi)固定著足夠長且光滑的平行金屬軌道，軌道間距L=0.50m，軌道左側(cè)連接一定值電阻R=0.80Ω．將一金屬直導(dǎo)線ab垂直放置在導(dǎo)軌上形成閉合回路，導(dǎo)線ab的質(zhì)量m=0.10kg、電阻r=0.20Ω，回路中其余電阻不計．整個電路處在磁感應(yīng)強度B=0.60T的勻強磁場中，B的方向與軌道平面垂直．導(dǎo)線ab在水平向右的拉力F作用下，沿力的方向以加速度a=3.0m/s2由靜止開始做勻加速直線運動，求：
（1）4s末的感應(yīng)電動勢大小；
（2）4s末通過R電流的大小和方向；
（3）4s末，作用在ab金屬桿上的水平拉力F的瞬時功率．
（1）導(dǎo)線ab由靜止開始做勻加速直線運動，4s末速度，
v=at
導(dǎo)線ab切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，
E=BLv
解得：E=BLat=0.6×0.5×3×4V=3.6V
（2）通過R的電流I=
E
R+r

代入數(shù)據(jù)解得：I=
3.6
0.8+0.2
A=3.6A，
由右手定則判斷可知R中感應(yīng)電流方向由d到c．
（3）由牛頓第二定律得：
F-F安=ma
安培力F安=BIL
代入解得：F=BIL+ma=0.6×3.6×0.5+0.1×3=1.38（N）
4s末水平拉力F的瞬時功率
P=F?v
代入數(shù)據(jù)解得：P=1.38×3×4W=16.56W
答：
（1）4s末的感應(yīng)電動勢大小為3.6V；
（2）4s末通過R電流的大小為3.6A，方向由d到c；
（3）4s末，作用在ab金屬桿上的水平拉力F的瞬時功率為16.56W．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一質(zhì)量為m=0.016kg、長L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈，從h1=5m的高處由靜止開始下落，然后進入高度為h2（h2＞L）的勻強磁場．下邊剛進入磁場時，線圈正好作勻速運動．線圈的下邊通過磁場所經(jīng)歷的時間t=0.15s．取g=10m/s2
（1）求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B．
（2）求線圈的下邊剛離開磁場的瞬間，線圈的加速度的大小和方向．
（3）在線圈的下邊通過磁場的過程中，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少？通過線圈的電荷量q是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，有一等腰直角三角形的區(qū)域，其斜邊長為2L，高為L．在該區(qū)域內(nèi)分布著如圖所示的磁場，左側(cè)小三角形內(nèi)磁場方向垂直紙面向外，右側(cè)小三角形內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小均為B．一邊長為L、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域．取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向為正，則圖乙中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標(biāo)x變化的圖象正確的是（　　）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，相距為d的兩條水平虛線分別是水平向里的勻強磁場的上下邊界，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，正方形線框abcd的邊長為L（L＞d）、質(zhì)量為m．將線框從磁場上方高h(yuǎn)處由靜止開始釋放，當(dāng)ab邊進入磁場時線框的速度為v0，cd邊剛穿出磁場時線框的速度也為v0．從ab邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個過程中（　�。�
A．線框中一直都有感應(yīng)電流
B．線框在某一階段的加速度為g
C．做過一段減速運動
D．線框產(chǎn)生的熱量為mg（d+h+L）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一寬L=10cm的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面向里，一長為3L、寬為L的長方形導(dǎo)線框處于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度v=10cm/s通過磁場區(qū)域，在運動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行，取導(dǎo)線框剛進入磁場的時刻為t=0，逆時針為電流的正方向，下面的圖線中，能反映感應(yīng)電流隨時間變化規(guī)律的是（　　）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，勻強磁場區(qū)域?qū)挒?L，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向外．由均勻電阻絲做成的正方形線框abcd邊長為L，總電阻為R．在線框以垂直磁場邊界的速度v，勻速通過磁場區(qū)域的過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行．求：
（1）cd邊剛進入磁場時，ab中流過的電流及其兩端的電壓大��；
（2）在下面的乙圖中，畫出線框在穿過磁場的過程中，ab中電流I隨線框運動位移x的變化圖象，并在橫縱坐標(biāo)中標(biāo)出相應(yīng)的值．取線框剛進入磁場時x=0，電流在線框中順時針流動方向為正．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，勻強磁場中放置有固定的abc金屬框架，導(dǎo)體棒ef在框架上勻速向右平移，框架和棒所用材料、橫截面積均相同，摩擦阻力忽略不計．那么在ef，棒脫離框架前，保持一定數(shù)值的物理量是（　�。�
A．ef棒所受的拉力B．電路中的磁通量
C．電路中的感應(yīng)電流D．電路中的感應(yīng)電動勢

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，ab和cd是足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為l，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ．整個裝置處在磁感應(yīng)強度為B、方向垂直斜面向上的勻強磁場中．a(chǎn)c端連有電阻值為R的電阻．若將一質(zhì)量為m，垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距bd端S處由靜止釋放，在EF棒滑至底端前會有加速和勻速兩個運動階段．今用大小為F，方向沿斜面向上的恒力把EF棒從bd位置由靜止推至距bd端S處，突然撤去恒力F，棒EF最后又回到bd端．已知金屬棒EF的電阻為r，導(dǎo)軌的電阻不計，求：
（1）EF棒下滑過程中的最大速度？
（2）EF棒自bd端出發(fā)又回到bd端的整個過程中，電阻R中產(chǎn)生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間的距離為l，磁場方向垂直紙面向里．a(chǎn)bcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l．t=0時刻，bc邊與磁場區(qū)域邊界重合．現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域．取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖線是（　�。�
A．B．C．D．

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