為了測量列車運行的速度和加速度的大小，可采用如圖（a）所示的裝置，它是由一塊安裝在列車頭底部的強磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測量儀組成的（測量儀未畫出）。當列車經(jīng)過線圈上方時，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，就能求出列車在各位置的速度和加速度。假設(shè)磁體端部磁感強度為B=0.004T，且全部集中在端面范圍內(nèi)，與端面垂直，磁體寬度與線圈寬度相同，且都很小，線圈匝數(shù)n=5，長L=0.2m，電阻0.4Ω（包括引線電阻），測試記錄下來的電流-位移圖象如圖（b）所示。


試求：⑴在離O（原點）30m，130m處列車的速度v1和v2的大�。虎萍僭O(shè)列車是勻變速運動，求列車加速度的大小。

（1），
（2）

解析試題分析：（1）列車車頭底部的強磁體通過線圈時，在線圈中產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，根據(jù)公式可得：從圖中可讀出距O點30 m、130 m處的電流分別為I1="0.12" A，I2="0.15" A，代入數(shù)據(jù)可得出：，.
（2）根據(jù)勻速運動公式從圖中讀出s="100" m,所以
考點：導體切割磁感線時的感應電動勢；勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

電磁感應現(xiàn)象是英國物理學家__________首先發(fā)現(xiàn)的．探究這個現(xiàn)象應選用如圖中_______ （填“甲”或“乙”）所示的裝置進行實驗．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖甲所示，在一對平行光滑的金屬導軌的上端連接一阻值為R=4Ω的定值電阻，兩導軌在同一平面內(nèi)，質(zhì)量為m=0.2kg，長為L=1.0m的導體棒ab垂直于導軌，使其從靠近電阻處由靜止開始下滑，已知導體棒電阻為r=1Ω，整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，導體棒下滑過程中加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示．求：

（1）導軌平面與水平面間夾角θ
（2）磁場的磁感應強度B；
（3）若靠近電阻處到底端距離為S=7.5m，ab棒在下滑至底端前速度已達5m/s，求ab棒下滑到底端的整個過程中，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：計算題

（11分）圖甲為一研究電磁感應的實驗裝置示意圖，其中電流傳感器（相當于一只理想的電流表）能將各時刻的電流數(shù)據(jù)實時通過數(shù)據(jù)采集器傳輸給計算機，經(jīng)計算機處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖像．足夠長光滑金屬軌道電阻不計，傾角θ=30°．軌道上端連接有阻值R=1.0Ω的定值電阻，金屬桿MN電阻r=0.5Ω，質(zhì)量m=0.4kg，桿長 L=1.0m．在軌道區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場，讓金屬桿從圖示位置由靜止開始釋放，此后計算機屏幕上顯示出如圖乙所示的I-t圖像，設(shè)桿在整個運動過程中與軌道垂直，取g=10m/s2．試求：

（1）t=0.5s時電阻R的熱功率；
（2）勻強磁場的磁感應強度B的大小；
（3）估算0~1.2s內(nèi)通過電阻R的電荷量大小及在R上產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ間距為,其電阻不計，兩導軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角.完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導軌放置，每棒兩端都與導軌始終有良好接觸，已知兩棒質(zhì)量均為m="0.02" kg,電阻均為R="0.1" Ω,整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度B="0.2" T,棒ab在平行于導軌向上的力F作用下，沿導軌向上勻速運動，而棒cd恰好能夠保持靜止.取g="10" m/s2,問：

(1)通過棒cd的電流I是多少，方向如何？
(2)棒ab受到的力F多大？
(3)棒cd每產(chǎn)生Q="0.1" J的熱量，力F做的功W是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖甲所示，一足夠長阻值不計的光滑平行金屬導軌MN、PQ之間的距離L＝1．0m，NQ兩端連接阻值R＝1．0Ω的電阻，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面向上,導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的金屬棒垂直于導軌放置并用絕緣細線通過光滑的定滑輪與質(zhì)量M＝0．60kg的重物P相連。細線與金屬導軌平行。金屬棒沿導軌向上滑行的速度v與時間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。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）10匝線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電動勢e＝10sin 20πt(V)．求：
(1)t＝0時，線圈內(nèi)磁通量Φ和磁通量變化率；
(2)線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動180°過程中，感應電動勢的平均值和最大值之比．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

某同學用如圖所示的實驗器材探究電磁感應現(xiàn)象。他連接好電路并檢查無誤后，閉合電鍵的瞬間觀察到電流表G指針向右偏轉(zhuǎn)。電鍵閉合后，他將線圈A中的鐵芯快速抽出，電流計指針將________（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）

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