如圖所示,有一范圍足夠大的勻強磁場,磁感應強度,磁場方向垂直紙面向里。在磁場中有一半徑的金屬圓環(huán),磁場與圓環(huán)面垂直,圓環(huán)上分別接有燈、,兩燈的電阻均為。一金屬棒MN與圓環(huán)接觸良好,棒與圓環(huán)的電阻均忽略不計。

(1)若棒以的速率在環(huán)上向右勻速滑動,求棒滑過圓環(huán)直徑的瞬時MN中的電動勢和流過燈的電流;
(2)撤去金屬棒MN,若此時磁場隨時間均勻變化,磁感應強度的變化率為,求回路中的電動勢和燈的電功率。
(1) 0.8V 0.4A   (2) 0.64V  5.12×10-2W

試題分析:(1)等效電路如圖1所示
MN中的電動勢
MN中的電流
流過燈的電流

(2)等效電路如圖2所示
回路中的電動勢
回路中的電流
的電功率
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,等腰三角形內(nèi)以底邊中線為界,左右兩邊分布有垂直紙面向外和垂直紙面向里的等強度勻強磁場,它的底邊在x軸上且長為2L,高為L.紙面內(nèi)一邊長為L的正方形導線框沿x軸正方向做勻速直線運動穿過勻強磁場區(qū)域,在t=0時刻恰好位于圖中所示位置.以順時針方向為導線框中電流的正方向,在下面四幅圖中能夠正確表示電流-位移()關系的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,固定在絕緣水平地面上的平行金屬導軌間距為,左端用導線相連。質(zhì)量為,電阻為的金屬棒垂直導軌靜止在導軌平面上,金屬棒與導軌左端的距離,金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)均為,導與線導軌的電阻均不計。現(xiàn)將整個裝置置于垂直于軌道平面豎直向上的磁場中,磁感應強度隨時間的變化關系如圖乙所示。設金屬棒與導軌間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,忽略金屬棒與導軌上電流之間的相互作用,。求:

(1)金屬棒未出現(xiàn)滑動之前,通過金屬棒中電流的大小和方向;
(2)從時刻開始到金屬棒剛要發(fā)生滑動的過程中,金屬棒產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,足夠長平行金屬導軌傾斜放置,傾角為37°,寬度為0.5 m,電阻忽略不計,其上端接一小燈泡,電阻為1 Ω。質(zhì)量為0.2 kg的導體棒MN垂直于導軌放置,距離頂端1m,接入電路的電阻為1Ω,兩端與導軌接觸良好,與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.5。在導軌間存在著垂直于導軌平面向下的勻強磁場,磁感應強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。先固定導體棒MN,2s后讓MN由靜止釋放,運動一段時間后,小燈泡穩(wěn)定發(fā)光。重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6。求

(1)1s時流過小燈泡的電流大小和方向;
(2)小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時消耗的電功率;
(3)小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時導體棒MN運動的速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,平行光滑導軌AB、CD傾斜放置,與水平面間的夾角為,間距為L,導軌下端B、C間用電阻R=2r相連。一根質(zhì)量為m、電阻為r的導體棒MN垂直放在導軌上,與導軌接觸良好,方向始終平行于水平地面。在導軌間的矩形區(qū)域EFGH內(nèi)存在長度也為L、垂直于導軌平面向上的勻強磁場,磁感應強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。t=0時刻由靜止釋放導體棒MN,恰好在t1時刻進入磁場EFGH并做勻速直線運動。求:

(1)導體棒MN進入磁場前,電阻R兩端的電壓U;
(2)導體棒MN在磁場中勻速運動時的速度v和勻速運動過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

邊長為a的閉合金屬正三角形框架,完全處于垂直于框架平面的勻強磁場中,現(xiàn)把框架勻速拉出磁場,如圖所示,則選項圖中電動勢、外力、外力功率與位移圖象規(guī)律與這一過程相符合的是(  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

有一個1000匝的線圈,在0.4 s內(nèi)通過它的磁通量從0.01 Wb增加到0.09 Wb。

(1)求線圈中的感應電動勢
(2)如果線圈的總電阻為 r="10" Ω,把一個R="990" Ω的電阻連接在線圈的兩端如圖,求:閉合電鍵后,通過電阻R的電流

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩足夠長的光滑金屬導軌與水平面成角放置,相距為L,一理想電流表與兩導軌相連,勻強磁場與導軌平面垂直。一質(zhì)量為、有效電阻為R的導體棒在距磁場上邊界距離處靜止釋放。導體棒進入磁場后,流經(jīng)電流表的電流逐漸減小,最終穩(wěn)定為。整個運動過程中,導體棒與導軌接確良好,且始終保持水平,不計導軌的電阻。求:

(1)磁感應強度的大小B;
(2)電流穩(wěn)定后,導體棒運動速度的大小v
(3)流經(jīng)電流表電流的最大值

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,abcd是一邊長為l的勻質(zhì)正方形導線框,總電阻為R,今使線框以恒定速度v水平向右穿過方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域.已知磁感應強度為B,磁場寬度為3l,求線框在進入磁區(qū)、完全進入磁區(qū)和穿出磁區(qū)三個過程中ab兩點間電勢差的大。

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