兩根足夠長的光滑平行直導(dǎo)軌MN、PQ與水平面成θ角放置，兩導(dǎo)軌間距為L，M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直.整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，它們的電阻不計.現(xiàn)讓ab桿由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑.

（1）求ab桿下滑的最大速度vm；
（2）ab桿由靜止釋放至達(dá)到最大速度的過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求該過程中ab桿下滑的距離x及通過電阻R的電量q.
(1) (2) , q=

試題分析：（1）金屬桿ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為E="BLv"
電路中電流  
金屬桿所受安培力FA=BIL   
設(shè)金屬桿ab運(yùn)動的加速度為a，則
Mgsinθ - FA=ma   
當(dāng)加速度為零時，速度達(dá)最大，速度最大值為 
（2）根據(jù)能量守恒定律有  
解得  
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有 
根據(jù)閉合電路歐姆定律 有 
故感應(yīng)電荷量 
解得q=  
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：單選題

在下列四個情景中，虛線上方空間都存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。A．B中的導(dǎo)線框為正方形， C．D中的導(dǎo)線框為直角扇形。各導(dǎo)線框均繞軸O在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向如箭頭所示，轉(zhuǎn)動周期均為T。從線框處于圖示位置時開始計時，以在OP邊上從P點(diǎn)指向O點(diǎn)的方向為感應(yīng)電流i的正方向。則四個情景中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流i隨時間t的變化規(guī)律符合i-t圖象的是(   )

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

青藏鐵路刷新了一系列世界鐵路的歷史紀(jì)錄，青藏鐵路火車上多種傳感器運(yùn)用了電磁感應(yīng)原理，有一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號以確定火車位置和運(yùn)動狀態(tài)，原理是將能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場的磁鐵，安裝在火車首節(jié)車廂下面，俯視如圖甲所示，當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時，便產(chǎn)生一個電信號，被控制中心接收到，當(dāng)火車通過線圈時，若控制中心接收到的線圈兩端的電壓信號為圖乙所示，則說明火車在做
A．勻速直線運(yùn)動
B．勻加速直線運(yùn)動
C．勻減速直線運(yùn)動
D．加速度逐漸加大的變加速直線

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(16分)2010 年上海世博會某國家館內(nèi)，有一“自發(fā)電”地板，利用游人走過此處，踩踏地板發(fā)電．其原因是地板下有一發(fā)電裝置，如圖⑴所示，裝置的主要結(jié)構(gòu)是一個截面半徑為r、匝數(shù)為n的線圈，無摩擦地套在磁場方向呈輻射狀的永久磁鐵槽中．磁場的磁感線沿半徑方向均勻分布，圖⑵為橫截面俯視圖．輕質(zhì)地板四角各連接有一個勁度系數(shù)為k的復(fù)位彈簧(圖中只畫出其中的兩個)，輕質(zhì)硬桿P將地板與線圈連接，從而帶動線圈上下往返運(yùn)動(線圈不發(fā)生形變)，便能發(fā)電．若線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈的總電阻為R0，現(xiàn)用它向一個電阻為R的小燈泡供電．為便于研究，將某人走過時對板的壓力使線圈發(fā)生的位移x隨時間t變化的規(guī)律簡化為圖⑶所示．(彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，取線圈初始位置x＝0，豎直向下為位移的正方向)求：

⑴0～t0時間內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小及方向；
⑵t＝t0/2時地板受到的壓力；
⑶人踩踏一次地板所做的功．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（8分）如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MP、NQ與水平面成θ=37°角固定放置，導(dǎo)軌電阻不計，兩導(dǎo)軌間距L="0.5" m，在兩導(dǎo)軌形成的斜面上放一個與導(dǎo)軌垂直的均勻金屬棒ab，金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，它的質(zhì)量為。金屬棒ab兩端連在導(dǎo)軌間部分對應(yīng)的電阻為R2＝2Ω，電源電動勢E＝2V，電源內(nèi)阻r＝1Ω，電阻R1＝2Ω，其他電阻不計。裝置所在區(qū)域存在一垂直于斜面MPQN的勻強(qiáng)磁場。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，）求：

（1）所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度方向；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在一傾角為37°的粗糙絕緣斜面上，靜止地放置著一個匝數(shù)n＝10匝的圓形線圈，其總電阻R＝3.14 Ω、總質(zhì)量m＝0.4 kg、半徑r＝0.4 m．如果向下輕推一下此線圈，則它剛好可沿斜面勻速下滑．現(xiàn)在將線圈靜止放在斜面上后．在線圈的水平直徑以下的區(qū)域中，加上垂直斜面方向的，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按如下圖所示規(guī)律變化的磁場(提示：通電半圓導(dǎo)線受的安培力與長為直徑的直導(dǎo)線通同樣大小的電流時受的安培力相等)問：
(1)剛加上磁場時線圈中的感應(yīng)電流大小I.
(2)從加上磁場開始到線圈剛要運(yùn)動，線圈中產(chǎn)生的熱量Q.(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

三角形導(dǎo)線框abc放在勻強(qiáng)磁場中，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感強(qiáng)度B隨時間變化的圖像如圖所示．t=0時磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，則在0～4s時間內(nèi)，線框的ab邊所受安培力隨時間變化的圖像是如圖所示的(力的方向規(guī)定向右為正) (    )

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，由粗細(xì)均勻的電阻絲制成的邊長為l的正方形線框abcd，其總電阻為R，現(xiàn)使線框以水平向右的速度v勻速穿過一寬度為2l、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，整個過程中ab、cd兩邊始終保持與磁場邊界平行。令線框的cd邊剛好與磁場左邊界重合時t=0，電流沿abcda流動的方向為正，u0=Blv。線框中a、b兩點(diǎn)間電勢差uab隨線框cd邊的位移x變化的圖象正確的是（      ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

電磁感應(yīng)現(xiàn)象揭示了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，發(fā)明了許多電器設(shè)備。以下電器中，哪些利用了電磁感應(yīng)原理 (      )
A．變壓器B．白熾燈泡C．發(fā)電機(jī)D．電吹風(fēng)

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