（10分）如圖所示，abcd是一邊長為l的勻質(zhì)正方形導(dǎo)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(qiáng)磁場區(qū)域．已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場寬度為3l，求線框在進(jìn)入磁場區(qū)和穿出磁場區(qū)兩個過程中a b兩點(diǎn)間電勢差的大小．

導(dǎo)線框在進(jìn)入磁場區(qū)過程中，導(dǎo)線框在穿出磁場區(qū)過程中

解析試題分析：導(dǎo)線框在進(jìn)入磁場區(qū)過程中，ab相當(dāng)于電源，等效電路如圖甲所示．外電路總電阻為內(nèi)電阻為
則Uab兩端電壓為
導(dǎo)線框全部進(jìn)入過程中，磁通量不變，感應(yīng)電流，但
導(dǎo)線框在穿出磁場區(qū)過程中，cd相當(dāng)于電源，等效電路如圖乙所示．外電路總電阻為內(nèi)電阻為
由法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律，
則Uab兩端電壓為
考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律 閉合電路歐姆定律 歐姆定律

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，以下判斷正確的是(　　)

A．圖甲中因穿過鋁環(huán)的磁通量始終為零，所以鋁環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電流
B．圖乙中地面上方的電場方向和磁場方向可能重合
C．由公式E＝N可求出圖丙導(dǎo)線abc中的感應(yīng)電動勢為零
D．圖丁中，當(dāng)導(dǎo)線A通過向外的電流時，磁鐵對斜面的壓力增大，同時彈簧縮短

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖（a）為一研究電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，其中電流傳感器（電阻不計(jì)）能將各時刻的電流數(shù)據(jù)實(shí)時通過數(shù)據(jù)采集器傳輸給計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖像。平行且足夠長的光滑金屬軌道的電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)軌平面與水平方向夾角θ=30°。軌道上端連接一阻值R=1.0Ω的定值電阻，金屬桿MN的電阻r=0.5Ω，質(zhì)量m=0.2kg，桿長L=1m跨接在兩導(dǎo)軌上。在軌道區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場，閉合開關(guān)s，讓金屬桿MN從圖示位置由靜止開始釋放，其始終與軌道垂直且接觸良好。此后計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如圖（b）所示的，I-t圖像（g取10m/s2），求：

（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和在t=0.5s時電阻R的熱功率；
（2）估算0~1.2s內(nèi)通過電阻R的電荷量及在R上產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）若在2.0s時刻斷開開關(guān)S，請定性分析金屬桿MN 0~4.0s末的運(yùn)動情況；并在圖（c）中定性畫出金屬桿MN 0~4.0s末的速度隨時間的變化圖像。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為�，F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動距離L時，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g。

求（1）此過程桿的速度最大值Vm；
（2）此過程流過電阻R的電量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，在一磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h＝0.1m的平行光滑的金屬導(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)軌上跨放著一根長為L＝0.2m，每米長電阻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)動時，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)動的外力；
（3）金屬棒ab兩端點(diǎn)間的電勢差．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖，兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L，電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��；
(2)燈泡正常發(fā)光時導(dǎo)體棒的運(yùn)動速率。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，質(zhì)量為m=0.1kg粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，繞制成閉合矩形線框，其中長，寬，豎直放置在水平面上。中間有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T，磁場寬度的勻強(qiáng)磁場。線框在水平向右的恒力F=2N的作用下，從圖示位置由靜止開始沿水平方向運(yùn)動，線框AB邊從左側(cè)進(jìn)入磁場，從磁場右側(cè)以=1m/s的速度勻速運(yùn)動離開磁場，整個過程中線框始終受到大小恒定的阻力Ff=1N，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動。求線框的AB邊：

（1）離開磁場時感應(yīng)電流的大小；
（2）剛進(jìn)入磁場時感應(yīng)電動勢的大小；
（3）穿越磁場的過程中安培力所做的總功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖，在水平面內(nèi)有兩條電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌AB、CD，導(dǎo)軌間距為L；一根電阻為R的金屬棒ab可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動，棒與導(dǎo)軌垂直，并接觸良好，導(dǎo)軌之間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌右邊與電路連接，電路中的兩個定值電阻阻值分別為2R和R，現(xiàn)用力拉ab以速度v0勻速向左運(yùn)動。求：

（1）感應(yīng)電動勢的大小
（2）感應(yīng)電流的大小和方向
（3）ab兩端的電勢差Uab

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)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(jì)，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(jì)。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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