（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)通過的電量是0.3～0.6s內(nèi)通過電量的2/3，g=10m/s2，求：

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

（1）0.3m （2）0.95J

解析試題分析：（1）.金屬棒在0.3～0.6s內(nèi)通過的電量是
金屬棒在0～0.3s內(nèi)通過的電量
由題中的電量關(guān)系得代入解得：x2=0.3m
（2）金屬棒在0～0.6s內(nèi)通過的總位移為x=x1+x2=vt1+x2，代入解得x=0.75m
根據(jù)能量守恒定律
Mgx-mgxsinθ-Q=
代入解得  Q=2.85J
由于金屬棒與電阻R串聯(lián)，電流相等，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，得到它們產(chǎn)生的熱量與電阻成正比，所以金屬棒在0～0.6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量量Qr=
考點(diǎn)：本題考查電磁感應(yīng)中的能量關(guān)系。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖，電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌PX、QY相距L=0.5m，底端連接電阻R=2Ω，導(dǎo)軌平面傾斜角θ=30°,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。質(zhì)量m=40g、電阻R=0.5Ω的金屬棒MN放在導(dǎo)軌上，金屬棒通過絕緣細(xì)線在電動(dòng)機(jī)牽引下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t1=2s通過距離x=1.5m，速度達(dá)到最大，這個(gè)過程中電壓表示數(shù)U0=8.0V，電流表實(shí)數(shù)I0=0.6A，示數(shù)穩(wěn)定，運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直，細(xì)線始終與導(dǎo)軌平行且在同一平面內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻r0=0.5Ω，g=10m/s2.。求：
         
（1）細(xì)線對(duì)金屬棒拉力的功率P多大？
（2）從靜止開始運(yùn)動(dòng)的t1=2s時(shí)間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量QR是多大？
（3）用外力F代替電動(dòng)機(jī)沿細(xì)線方向拉金屬棒MN，使金屬棒保持靜止?fàn)顟B(tài)，金屬棒到導(dǎo)軌下端距離為d=1m。若磁場(chǎng)按照右圖規(guī)律變化，外力F隨著時(shí)間t的變化關(guān)系式？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）一個(gè)200匝、面積為20cm2的線圈，放在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向與線圈平面成30°角，若磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.05s內(nèi)由0.1 T增加到0.5T，在此過程中磁通量變化了多少？磁通量的平均變化率是多少？線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是多少伏？

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科目：高中物理 來源： 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 來源： 題型：計(jì)算題

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？

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科目：高中物理 來源： 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)通過的電量是0.3~0.6s內(nèi)通過電量的1/3，g=10m/s2，求：

（1）0~0.3s內(nèi)棒通過的位移;
（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)，求棒滑過圓環(huán)直徑的瞬時(shí)MN中的電動(dòng)勢(shì)和流過燈的電流；
（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 來源： 題型：單選題

可調(diào)理想變壓器原線圈與一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)相連，副線圈與燈泡L、可調(diào)電阻R、電容器C連成如圖所示的電路。當(dāng)副線圈上的滑片P 處于圖示位置時(shí)，燈泡L 能發(fā)光. 要使燈泡變亮，可以采取的方法有

A．增大發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 
B．將滑片P向下滑動(dòng) 
C．將可調(diào)電阻R減小 
D．增大電容器極板間的距離 

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同步練習(xí)冊(cè)答案