16．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：
（1）線框在進(jìn)入磁場區(qū)域的過程中a、b兩點(diǎn)間電勢差的大��；
（2）線框全部在磁場中運(yùn)動時，a、b兩點(diǎn)間電勢差的大��；
（3）線框在穿出磁場過程中a、b兩點(diǎn)間電勢差的大�。�

分析 由E=BLv求出感應(yīng)電動勢，由歐姆定律求出a、b兩點(diǎn)間電勢差．當(dāng)線框全部在磁場中時，沒有感應(yīng)電流，但是感應(yīng)電動勢不為零．

解答 解：（1）線框在進(jìn)入磁場區(qū)域的過程，ab邊切割，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Blv，則感應(yīng)電流I=$\frac{E}{R}=\frac{Blv}{R}$，
ab兩點(diǎn)間的電勢差大小$U=I\frac{3}{4}R=\frac{3BLv}{4}$．
（2）線框全部在磁場中運(yùn)動時，磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，此時ab兩點(diǎn)間的電勢差等于ab切割產(chǎn)生的電動勢，即U=Blv．
（3）線框在穿出磁場過程，cd邊切割，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Blv，則感應(yīng)電流I=$\frac{E}{R}=\frac{Blv}{R}$，
ab兩點(diǎn)間的電勢差大小U=I$\frac{1}{4}R$=$\frac{Blv}{4}$．
答：（1）線框在進(jìn)入磁場區(qū)域的過程中a、b兩點(diǎn)間電勢差的大小為$\frac{3Blv}{4}$；
（2）線框全部在磁場中運(yùn)動時，a、b兩點(diǎn)間電勢差的大小為Blv；
（3）線框在穿出磁場過程中a、b兩點(diǎn)間電勢差的大小為$\frac{Blv}{4}$．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵要明確線框哪邊切割磁感線，相當(dāng)于電源，正確區(qū)分外電壓和內(nèi)電壓．再運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律進(jìn)行求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．斯諾克臺球運(yùn)動作為一項紳士運(yùn)動，已經(jīng)有500多年的歷史，我國運(yùn)動員丁俊暉在2016年斯諾克錦標(biāo)賽上，一路過關(guān)斬將，取得了世錦標(biāo)賽亞軍的好成績，創(chuàng)造了中國乃至亞洲運(yùn)動員在此項賽事上的記錄．如圖為丁俊暉在某局比賽中的場景，A與B兩球形成貼球，兩球心連線恰好經(jīng)過袋口中心，假設(shè)兩球光滑，則當(dāng)丁俊暉用白球從不同角度擊打目標(biāo)球B時，能確保A球入袋的是（　�。�
A．只有線路1B．只有線路2C．只有線路3D．以上線路均可以

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖所示，左右兩邊分別有兩根平行金屬導(dǎo)軌相距為L，左導(dǎo)軌與水平面夾30°角，右導(dǎo)軌與水平面夾60°角，左右導(dǎo)軌上端用導(dǎo)線連接．導(dǎo)軌空間內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，左邊的導(dǎo)軌處在方向沿左導(dǎo)軌平面斜向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的磁場中．右邊的導(dǎo)軌處在垂直于右導(dǎo)軌斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的磁場中．質(zhì)量均為m的導(dǎo)桿ab和cd垂直導(dǎo)軌分別放于左右兩側(cè)導(dǎo)軌上，已知兩導(dǎo)桿與兩側(cè)導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ=$\frac{\sqrt{3}}{2}$，回路電阻恒為R，若同時無初速釋放兩導(dǎo)桿，發(fā)現(xiàn)cd沿右導(dǎo)軌下滑s距離時，ab桿才開始運(yùn)動．（認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）．
（1）試求ab桿剛要開始運(yùn)動時cd棒的速度v 
（2）以上過程中，回路中共產(chǎn)生多少焦耳熱；
（3）cd棒的最終速度為多少
（4）功能關(guān)系是高中物理解題的重要方法，通過對本題的分析，回憶歸納兩個功能關(guān)系，并填寫下表
內(nèi)容名稱
（物理概念、定理或公式）		理解與應(yīng)用要點(diǎn)梳理
（包括：原定義，公式不需要寫出，重點(diǎn)寫出以下內(nèi)容：內(nèi)容要點(diǎn)把握、應(yīng)用注意事項、經(jīng)常使用的重要結(jié)論、形式等）
功能關(guān)系
（至少寫出兩個功能關(guān)系）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，讓導(dǎo)體PQ在U型導(dǎo)軌上以速度 v0=10m/s向右勻速滑動，兩導(dǎo)軌間距離l=0.8m，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小和PQ中的電流方向分別為（　�。�
A．8 V，由P向QB．0.8 V，由Q向PC．4 V，由Q向PD．0.4 V，由P向Q

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖，bc間電阻為R，其他電阻均可忽略，ef是一電阻不計的水平放置的導(dǎo)體棒，質(zhì)量為m，棒的兩端分別與豎直框架保持良好接觸，又能沿框架無摩擦下滑，整個裝置放在與框架垂直的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)ef從靜止下滑經(jīng)一段時間后閉合S，則（　�。�
A．S閉合后一段時間內(nèi)ef可能做加速運(yùn)動
B．S閉合后ef可能立即做勻速運(yùn)動
C．ef最終速度隨S閉合時刻的不同而不同
D．ef的機(jī)械能與回路內(nèi)產(chǎn)生的電能之和一定不變

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖所示，MN、PQ是兩條水平放置彼此平行的金屬導(dǎo)軌，勻強(qiáng)磁場的磁感線垂直導(dǎo)軌平面．導(dǎo)軌左端接阻值R=1.5Ω的電阻，電阻兩端并聯(lián)一電壓表，垂直導(dǎo)軌跨接一金屬桿ab，ab的質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.5Ω．a(chǎn)b與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.5，導(dǎo)軌電阻不計，現(xiàn)用F=0.7N的恒力水平向右拉ab，使之從靜止開始運(yùn)動，經(jīng)時間t=2s后，ab開始做勻速運(yùn)動，此時電壓表示數(shù)U=0.3V．重力加速度g=10m/s2．求：
（1）ab勻速運(yùn)動時，外力F的功率．
（2）ab桿加速過程中，通過R的電量．
（3）ab桿加速運(yùn)動的距離．
（4）此過程電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，足夠長的兩光滑導(dǎo)軌水平放置，兩條導(dǎo)軌相距為d，左端MN用阻值不計的導(dǎo)線相連，金屬棒ab可在導(dǎo)軌上滑動，導(dǎo)軌單位長度的電阻為r0，金屬棒ab的電阻不計．整個裝置處于豎直向下的均勻磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增加，B=kt，其中k為常數(shù)．金屬棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿導(dǎo)軌向右做勻速運(yùn)動，t=0時，金屬棒ab與MN相距非常近．求：
（1）當(dāng)t=t0時，水平外力的大小F．
（2）求t=t0時刻閉合回路消耗的功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．如圖所示，在水平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy的第一象限有一磁場，方向垂直水平面向下，磁場沿y軸方向分布均勻，沿*軸方向磁感應(yīng)強(qiáng)度S隨坐標(biāo)x增大而減小，滿足B=$\frac{1}{x}$（T）．一“∠”型光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，MON頂角為45°，-條邊與x軸重合．一根質(zhì)量為2kg的導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸電阻恒為 0.5Ω，導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌其它部分電阻不計，導(dǎo)體棒最初處于原點(diǎn)0位置，某時刻給導(dǎo)體棒施加一個水平向右的外力作用，導(dǎo)體棒從靜止沿x軸正方向運(yùn)動，運(yùn)動過程中回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E與時間t的關(guān)系為E=3t（V）．求：
（1）2s時間內(nèi)流過回路橫截面的電量q；
（2）導(dǎo)體棒滑動過程中水平外力F與橫坐標(biāo)x的關(guān)系式．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

6．鉛球是一項常規(guī)的體育項目．如圖所示為，運(yùn)動員將質(zhì)量為M的鉛球以初速度v0推出，鉛球在空心劃過一條優(yōu)美的弧線最落在水平地面上．若已知鉛球的拋出點(diǎn)離地高度為h，則從拋出至落地鉛球重力勢能的改變量為
mgh．

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同步練習(xí)冊答案