如圖所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)1，處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量為m、每邊電阻均為r、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2的正方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，兩頂點(diǎn)a、b通過(guò)細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)a、b點(diǎn)的作用力．

(1)通過(guò)ab邊的電流Iab是多大？
(2)導(dǎo)體桿ef的運(yùn)動(dòng)速度v是多大？

（1）Iab＝；（2）v＝。

解析試題分析：(1)設(shè)通過(guò)正方形金屬框的總電流為I，ab邊的電流為Iab，dc邊的電流為Idc，
有Iab＝I   ①
Idc＝I     ②
金屬框受重力和安培力，處于靜止?fàn)顟B(tài)，有mg＝B2IabL2＋B2IdcL2     ③
由①～③，解得Iab＝      ④
(2)由(1)可得I＝     ⑤
設(shè)導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E，有E＝B1L1v    ⑥
設(shè)ad、dc、cb三邊電阻串聯(lián)后與ab邊電阻并聯(lián)的總電阻為R，則R＝r     ⑦
根據(jù)閉合電路歐姆定律，有I＝     ⑧
由⑤～⑧，解得v＝      ⑨
考點(diǎn)：受力分析，安培力，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，歐姆定律等。

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10分） 如圖所示，長(zhǎng)為a、寬為b的矩形線框有n匝，每匝線圈電阻為R，對(duì)稱軸MN的左側(cè)處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。第一次將線框從磁場(chǎng)中以速度v勻速拉出；第二次讓線框以＝2v/b的角速度轉(zhuǎn)過(guò)90o角。求：
（1）前后兩次通過(guò)線框?qū)Ь�橫截面的電荷量之比q1：q2
（2）前后兩次線框的發(fā)熱功率之比P1：P2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，光滑的金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面成α角，導(dǎo)軌下端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬細(xì)桿ab與絕緣輕質(zhì)彈簧相連靜止在導(dǎo)軌上，彈簧勁度系數(shù)為k，上端固定，彈簧與導(dǎo)軌平面平行，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．現(xiàn)給桿一沿軌道向下的初速度v0，桿向下運(yùn)動(dòng)至速度為零后，再沿軌道平面向上運(yùn)動(dòng)達(dá)最大速度v1，然后減速為零，再沿軌道平面向下運(yùn)動(dòng)……一直往復(fù)運(yùn)動(dòng)到靜止（導(dǎo)軌與金屬桿的電阻忽略不計(jì)）．試求：

（1）細(xì)桿獲得初速度瞬間，通過(guò)R的電流I
（2）當(dāng)桿速度為v1時(shí)離最初靜止時(shí)位置的距離L1
（3）桿由初速度v0開始運(yùn)動(dòng)直到最后靜止，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

(6分)如圖所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道相距l(xiāng)=1m，兩軌道之間用R=3Ω的電阻連接，一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導(dǎo)體桿與兩軌道垂直，靜止放在軌道上，軌道的電阻可忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上，現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導(dǎo)體桿，當(dāng)拉力達(dá)到最大時(shí)，導(dǎo)體桿開始做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移s=2.5m時(shí)撤去拉力，導(dǎo)體桿又滑行了一段距離s' 后停下，在滑行s' 的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為12J。求：

（1）拉力F作用過(guò)程中，通過(guò)電阻R上電量q；
（2）導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度vm；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

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

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

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（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＝1.0Ω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＝30°。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2/3，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

下圖甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n＝100匝、電阻r＝10 Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝90 Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t＝0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按下圖乙所示正弦規(guī)律變化．求：

(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值；
(2)電路中交流電壓表的示數(shù)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

2013年9月25日，我國(guó)“神舟七號(hào)”載人飛船發(fā)射成功，在離地面大約200 km的太空運(yùn)行．假設(shè)載人艙中有一邊長(zhǎng)為50 cm的正方形導(dǎo)線框，在宇航員操作下由水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向，此時(shí)地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向如右圖．

(1)該過(guò)程中磁通量的改變量是多少？
(2)該過(guò)程線框中有無(wú)感應(yīng)電流？設(shè)線框電阻為R＝0.1 Ω，若有電流則通過(guò)線框的電荷量是多少？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖所示，理想變壓器原線圈接電壓有效值不變的正弦交流電，副線圈接燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R，開始時(shí)S斷開�，F(xiàn)接通S，以下說(shuō)法正確的是（   ）

A．M、N兩端輸出電壓U減小 B．等效電阻R的電壓減小
C．燈泡L1的電流減小 D．電流表的示數(shù)減小

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