（20分）如圖所示，相互平行的足夠長(zhǎng)的光滑絕緣軌道MN和PQ水平固定，有一質(zhì)量為m、電阻為R的水平導(dǎo)體框abcd（其長(zhǎng)度ab=cd=L1寬度ad=bc=L2）可沿軌道滑動(dòng)，滑動(dòng)時(shí)ab、cd邊始終保持與軌道垂直。軌道所在空間存在豎直方向的磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小沿x坐標(biāo)正向（水平向右）按B=kx（k為已知的常數(shù)）隨坐標(biāo)x成正比增強(qiáng)。現(xiàn)對(duì)導(dǎo)體框施加一大小恒為F的外力，使它由靜止開(kāi)始從坐標(biāo)原點(diǎn)O開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，問(wèn)：

⑴若從上往下看，框中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较�，那么磁�?chǎng)方向如何？導(dǎo)體框的運(yùn)動(dòng)情況如何？試定性作出描述。
⑵當(dāng)導(dǎo)體框向右運(yùn)動(dòng)的速度為v時(shí)，框中的電流為多大？
⑶導(dǎo)體框向右運(yùn)動(dòng)能提供的最大電功率為多大？
（1）豎直向上 先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終勻速運(yùn)動(dòng) （2）k L2 L1v/R （3）

試題分析：⑴ 豎直向上(3分)
先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終勻速運(yùn)動(dòng) (3分)
⑵ 回路電動(dòng)勢(shì)E=B2L1v－B1L1v=（B2－B1）L1v ="k" L2 L1v (5分)
回路電流I=" k" L2 L1v/R(2分)
⑶ 導(dǎo)體框所受的安培力   (2分)
穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體框受力平衡，有F安= F  .(2分)
此時(shí)電功率為P電=Fvm    (2分)
解得     (1分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示．電租為R，其他電阻均可忽略，ef是一電阻可不計(jì)質(zhì)最為m的水平放置的導(dǎo)體棒，棒的兩端分別與豎起放置的ab、cd框保持良好接觸，又能沿框架無(wú)摩擦下滑，整個(gè)裝置放在與框架垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)體棒ef從靜止下滑一段時(shí)間后閉合開(kāi)關(guān)S，則S閉合后（  ）
A．導(dǎo)體棒ef的加速度一定大于g
B．導(dǎo)體棒ef的加速度一定小于g
C．導(dǎo)體棒ef最終速度隨S閉合時(shí)刻的不同而不同
D．導(dǎo)體棒ef的機(jī)械能與回路內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)能之和一定守恒

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，有兩個(gè)相鄰的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，磁場(chǎng)方向相反，且與紙面垂直，磁場(chǎng)區(qū)域在x軸方向?qū)挾染鶠閍，在y軸方向足夠?qū)挕，F(xiàn)有一高為a的正三角形導(dǎo)線框從圖示位置開(kāi)始向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。若以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较�，在圖乙中，線框中感應(yīng)電流i與線框移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象正確的是 (      )

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖(甲)所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì).有質(zhì)量、長(zhǎng)度均相同的導(dǎo)體棒c、d，置于邊界水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方同一高度h處.磁場(chǎng)寬為3h，方向與導(dǎo)軌平面垂直.先由靜止釋放c，c剛進(jìn)入磁場(chǎng)即做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)再由靜止釋放d，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，用ac表示c的加速度，Ekd表示d的動(dòng)能，xc、xd分別表示c、d相對(duì)釋放點(diǎn)的位移.圖(乙)中正確的是(　　)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示平行的金屬雙軌與電路處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，一金屬桿放在金屬雙軌上在恒定外力F作用下做勻速運(yùn)動(dòng)，則在開(kāi)關(guān)S  

A.閉合瞬間通過(guò)金屬桿的電流增大
B閉合瞬間通過(guò)金屬桿的電流減小
C．閉合后金屬桿先減速后勻速
D．閉合后金屬桿先加速后勻速

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(14分)如圖所示，兩條互相平行且足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l(xiāng)="0.2" m，在導(dǎo)軌的一端接有阻值R="3" Ω的電阻，在x≥0處有一垂直水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B="0.5" T。一質(zhì)量m ="0." 1kg，電阻r="2" Ω的金屬棒垂直擱在導(dǎo)軌上，并以v0="20" m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，在水平拉力F的作用下作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小a="2" m/s2。棒與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻均不計(jì)。求：

(1)第一次電流為零時(shí)金屬棒所處的位置；
(2)電流第一次減少為最大值的一半時(shí)拉力F的大小及其功率；
(3)金屬棒開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到速度減小為零的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為1.6 J，求該過(guò)程中拉力F所做的功。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖1所示，一寬度為40cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一邊長(zhǎng)為20cm的正方形閉合導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度20cm/s通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線框的ab邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行。從ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，在圖2中正確表示ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間變化規(guī)律的是

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖（a）所示，在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的平面內(nèi)，半徑為r的金屬圓盤繞過(guò)圓心O的軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，圓心O和邊緣K通過(guò)電刷與一個(gè)電路連接，電路中的P是加上一定正向電壓才能導(dǎo)通的電子元件。流過(guò)電流表的電流I與圓盤角速度ω的關(guān)系如圖（b）所示，其中ab段和bc段均為直線，且ab段過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)。ω>0代表圓盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m。忽略圓盤、電流表和導(dǎo)線的電阻。

（1）根據(jù)圖（b）寫出ab、bc段對(duì)應(yīng)I與ω的關(guān)系式；
（2）求出圖（b）中b、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的P兩端的電壓Ub、Uc；
（3）分別求出ab、bc段流過(guò)P的電流IP與其兩端電壓UP的關(guān)系式.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個(gè)最阻R和r，導(dǎo)體棒PQ與三條導(dǎo)線接觸良好；勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里。導(dǎo)體棒的電阻可忽略。當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（   ）
A．流過(guò)R的電流為由d到c，流過(guò)r的電流為由b到a
B．流過(guò)R的電流為由c到d，流過(guò)r的電流為由b到a
C．流過(guò)R的電流為由d到c，流過(guò)r的電流為由a到b
D．流過(guò)R的電流為由c到d，流過(guò)r的電流為由a到b

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