如圖甲所示，水平面上有兩電阻不計的光滑金屬導軌平行固定放置，間距d=0．5m，導軌左端通過導線與阻值為2Ω的電阻R連接，右端通過導線與阻值為4Ω的小燈泡L連接。在矩形區(qū)域CDFE內(nèi)有豎直向上的勻強磁場，CE長為2m，CDFE區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度B隨時間變化的關系如圖乙所示，在t=0時，一阻值為2Ω的金屬棒在水平恒力F作用下由靜止開始從AB位置沿導軌向右運動，在金屬棒從AB位置運動到EF位置的過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，求：

（1）通過小燈泡的電流大小  
（2）恒力F的大小  
（3）4s末金屬棒的速度大小   
（4）金屬棒的質量
（1）0.1A （2）0.3N  （3）1m/s （4）1.2kg

試題分析：（1）金屬棒未進入磁場時，
由法拉第電磁感應定律可得：
通過小燈泡的電流
（2）因燈泡亮度不變，故4s末金屬棒恰好進入磁場且做勻速運動，此時金屬棒中的電流為：
則恒力
（3）4s后回路中的感應電動勢為：

則可知4s末金屬棒的速度
（4）由運動學公式可知前4s金屬棒的加速度為：

故金屬棒的質量
點評：本題涉及到動生電動勢和感生電動勢，但二者卻不是同時出現(xiàn)的，先是感生電動勢，4s后是動生電動勢，本題還要根據(jù)歐姆定律和串并聯(lián)關系求解。
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示，一對光滑的平行金屬導軌固定在同一水平面內(nèi)，導軌間距L=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的電阻，一質量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B=0.4T，棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始做勻加速直線運動，當棒運動的位移x=9m時速度達到6m/s，此時撤去外力，棒繼續(xù)運動一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=2:1，導軌足夠長且電阻不計，棒在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，求
 
(1) 棒在勻加速運動過程中，通過電阻R的電荷量q
(2) 金屬棒MN做勻加速直線運動所需外力隨時間變化的表達式
(3) 外力做的功WF

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如下圖示，閉合小金屬環(huán)從高h處的光滑曲面右上端無初速滾下， 又沿曲面的另一側上升，則 (       )
A．若是勻強磁場，環(huán)在左側滾上的高度小于h
B．若是勻強磁場，環(huán)在左側滾上的高度等于h
C．若是非勻強磁場，環(huán)在左側滾上的高度等于h
D．若是非勻強磁場，環(huán)在左側滾上的高度小于h

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，勻強磁場的磁感應強度B=1T，平行導軌寬l=1m。兩根相同的金屬桿MN、PQ在外力作用下均以v=1m/s的速度貼著導軌向左勻速運動，金屬桿電阻為r="0.5" ?。導軌右端所接電阻R=1?，導軌電阻不計。（已知n個相同電源的并聯(lián)，等效電動勢等于任意一個電源的電動勢，等效內(nèi)阻等于任意一個電源內(nèi)阻的n分之一）

（1）運動的導線會產(chǎn)生感應電動勢，相當于電源。用電池等符號畫出這個裝置的等效電路圖
（2）求10s內(nèi)通過電阻R的電荷量以及電阻R產(chǎn)生的熱量

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，電源的電動勢E=1.5V，內(nèi)電阻r=0.5Ω，AB=0.5m，AB電阻R=0.1Ω。固定框架的電阻不計。磁感應強度為0.5T。S閉合前AB靜止。金屬框對AB的滑動摩擦力為0.25N。

(1)電鍵S閉合后，當AB的速度達到穩(wěn)定時，電路中的電流多大？
(2)AB的最大速度多大？
(3)當AB速度達最大后，電源消耗的電能轉化為什么形式的能？通過計算驗證，能的轉化是否符合守恒定律？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

兩根光滑的長直金屬導軌MN、M′N′平行置于同一水平面內(nèi)，導軌間距為l，電阻不計，M、M′處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R，電容器的電容為C.長度也為l、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導軌放置，導軌處于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中．a(chǎn)b在外力作用下向右以速度v勻速運動且與導軌保持良好接觸，在ab運動距離為x的過程中.求：

(1) 整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱；
(2)電容器所帶的電荷量q.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下列現(xiàn)象中，屬于電磁感應現(xiàn)象的是 (　　)
A．小磁針在通電導線附近發(fā)生偏轉B．通電線圈在磁場中轉動
C．磁鐵吸引小磁針D．因閉合線圈在磁場中運動而產(chǎn)生電流

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在水平方向的勻強磁場B＝0.2T中，有一單匝正方形導線框可繞垂直于磁場方向的水平軸轉動，線框邊長L＝0.1m，線框電阻R＝1Ω。在線框由水平位置以角速度ω＝2πrad/s勻速轉過90°的過程中，通過導線橫截面上的電量q為多少？上述過程中線框上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一較小的三角形導線框abc向右勻速穿越勻強磁場（兩平行的虛線間的區(qū)域）。如圖所示，ab邊與磁場邊界平行，若運動過程中始終保持速度方向與ab邊垂直，則可以定性地表示線框在進入磁場的過程中感應電流隨時間變化的規(guī)律的是(   )

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