如圖所示，由同種材料制成的單匝正方形閉合導(dǎo)線框abcd位于豎直平面內(nèi)，其下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，該區(qū)域的上邊界水平，并與線框的ab邊平行，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，線框質(zhì)量為m，電阻為R。線框從磁場(chǎng)上方某高度處，由靜止開始下落，恰能勻速進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。求：

（1）當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的速度大��；
（2）線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量；
（3）分析線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況。

（1）v=  （2）q= （3）見解析

解析試題分析：（1）線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)受力平衡：mg=F     
F="BIL"    I=   E=BLv
解得：v=
（2）線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)所用時(shí)間：t=
流經(jīng)線框?qū)Ь�橫截面的電荷量
又已經(jīng)知道 
聯(lián)立解得：q=  
（3）線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少mgL，轉(zhuǎn)化為電能并最終以焦耳熱的形式釋放出去。
考點(diǎn)：電磁感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)電流和電荷量安培力的計(jì)算 能量轉(zhuǎn)化

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（本題9分）如圖所示，在一磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向水平放置著兩根相距L平行金屬導(dǎo)軌（導(dǎo)軌的電阻不計(jì)）。在兩根導(dǎo)軌的左端連接一阻值R的電阻，導(dǎo)軌上有一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，電阻為r的金屬棒AB與導(dǎo)軌正交放置。不計(jì)金屬棒與導(dǎo)軌間的摩擦力，當(dāng)金屬棒以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求

（1）金屬棒AB切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和金屬棒AB中電流的方向？
（2）電阻R兩端的電壓U？
（3）使金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平向右的外力F多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在一磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向水平放置著兩根相距為h＝0.1m的平行金屬導(dǎo)軌MN與PQ，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)．在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)N、Q之間連接一阻值R＝0.3Ω的電阻，導(dǎo)軌上跨放著一根長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.2m，每米長(zhǎng)電阻r＝2.0Ω/m的金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌正交，交點(diǎn)為c、d．當(dāng)金屬棒以速度v＝4.0m/s向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，試求：

（1）電阻R中的電流強(qiáng)度大小和方向；
（2）使金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)的外力；
（3）金屬棒ab兩端點(diǎn)間的電勢(shì)差．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖甲所示，一足夠長(zhǎng)阻值不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間的距離L＝1.0m，NQ兩端連接阻值R＝3.0Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝300。一質(zhì)量m=0.20kg，阻值r=0.50Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置并用絕緣細(xì)線通過(guò)光滑的定滑輪與質(zhì)量M=0.60kg的重物相連。細(xì)線與金屬導(dǎo)軌平行。金屬棒沿導(dǎo)軌向上滑行的速度v與時(shí)間t之間的關(guān)系如圖乙所示，已知金屬棒在0~0.3s內(nèi)通過(guò)的電量是0.3~0.6s內(nèi)通過(guò)電量的1/3，g=10m/s2，求：

（1）0~0.3s內(nèi)棒通過(guò)的位移;
（2）金屬棒在0~0.6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）兩根平行金屬導(dǎo)軌固定傾斜放置，與水平面夾角為37°，相距d＝0.5 m，a、b間接一個(gè)電阻為R＝1.5 Ω.在導(dǎo)軌上c、d兩點(diǎn)處放一根質(zhì)量m＝0.05 kg的金屬棒，bc長(zhǎng)L＝1 m，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5.金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間電阻r＝0.5 Ω， 金屬棒被兩個(gè)垂直于導(dǎo)軌的木樁頂住而不會(huì)下滑，如圖甲所示．在金屬導(dǎo)軌區(qū)域加一個(gè)垂直導(dǎo)軌斜向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示．重力加速度g＝10 m/s2.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求：

(1)0～1.0 s內(nèi)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大�。�
(2)t＝0時(shí)刻，金屬棒所受的安培力大��；
(3)在磁場(chǎng)變化的全過(guò)程中，若金屬棒始終沒有離開木樁而上升，則圖乙中t0的最大值；
(4)通過(guò)計(jì)算在圖中畫出0～t0max內(nèi)金屬棒受到的靜摩擦力隨時(shí)間的變化圖象．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（15 分）如圖甲，有兩根相互平行、間距為L(zhǎng)的粗糙金屬導(dǎo)軌，它們的電阻忽略不計(jì)在MP之間接阻值為R 的定值電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ。在efhg矩形區(qū)域內(nèi)有垂直斜面向下、寬度為d 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁場(chǎng)未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度B 隨時(shí)間t 變化的規(guī)律如圖乙。在t =" 0" 時(shí)刻，一質(zhì)量為m 、電阻為r的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置，從ab位置由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，t = t0時(shí)刻進(jìn)人磁場(chǎng)，此后磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0并保持不變。棒從ab到ef 的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R 上的電流大小不變。求：

（1）0～t0時(shí)間內(nèi)流過(guò)電阻R 的電流I 大小和方向；
（2）金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（3）金屬棒從ab到ef 的運(yùn)動(dòng)過(guò)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(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，有一范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。在磁場(chǎng)中有一半徑的金屬圓環(huán)，磁場(chǎng)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(jì)。

（1）若棒以的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，求棒滑過(guò)圓環(huán)直徑的瞬時(shí)MN中的電動(dòng)勢(shì)和流過(guò)燈的電流；
（2）撤去金屬棒MN，若此時(shí)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為，求回路中的電動(dòng)勢(shì)和燈的電功率。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖，理想變壓器副線圈通過(guò)輸電線接兩個(gè)相同的燈泡 L1和L2，原線圈輸入電壓不變，輸電線的等效電阻為R。開始時(shí)，電鍵S斷開，當(dāng)S閉合時(shí)說(shuō)法中正確的是

A．副線圈兩端的輸出電壓減小
B．燈泡L1更亮
C．原線圈中的電流增大
D．變壓器的輸入功率增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=10:1，b是原線圈的中心抽頭，S為單刀雙擲開關(guān)，定值電阻R="10" Ω。從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓，則下列說(shuō)法中正確的是

A．當(dāng)S與a連接后，t =" 0.01" s時(shí)理想電流表示數(shù)為零
B．當(dāng)S與a連接后，理想電流表的示數(shù)為2.2A
C．當(dāng)S由a撥到b后，原線圈的輸入功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍
D．當(dāng)S由a撥到b后，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5 Hz

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