如圖所示，寬度為L＝0.2 m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上，導軌的一端連接阻值為R＝1.0 Ω的電阻．導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B＝0.2 T．一根質(zhì)量為m＝10 g的導體棒MN放在導軌上，并與導軌始終接觸良好，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計．現(xiàn)用垂直MN的水平拉力F拉動導體棒使其沿導軌向右勻速運動，速度為v＝5.0 m/s，在運動過程中保持導體棒與導軌垂直．求：

(1)在閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流I的大小
(2)作用在導體棒上拉力F的大小
(3)當導體棒移動50 cm時撤去拉力，求整個過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q
（1）0.2A   （2）0.008N     （3）0.129J

試題分析：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，導體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
代入數(shù)據(jù)解得：
由歐姆定律得：感應(yīng)電流為：，解得：
（2）導體棒勻速運動，安培力與拉力平衡，由平衡條件得：，解得：
（3）因?qū)w棒勻速運動，所以導體棒移動50cm的時間為：
根據(jù)焦耳定律得：導體棒勻速運動時產(chǎn)生的焦耳熱　　　代入數(shù)據(jù)解得：
根據(jù)能量守恒得：撤去拉力后產(chǎn)生的焦耳熱　　　解得：
所以整個過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量：
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活及生產(chǎn)中的應(yīng)用非常普遍，下列不屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用的是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角，兩導軌的間距l(xiāng)＝0.50 m，一端接有阻值R＝1.0 Ω的電阻．質(zhì)量m＝0.10 kg的金屬棒ab置于導軌上，與導軌垂直，電阻r＝0.25 Ω.整個裝置處于磁感應(yīng)強度B＝1. 0 T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下．t＝0時刻，對金屬棒施加一平行于導軌向上的外力F，使之由靜止開始運動，運動過程中電路中的電流隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示．電路中其他部分電阻忽略不計，g取10 m/s2.求：
　
(1)4.0 s末金屬棒ab瞬時速度的大小；
(2)3.0 s末力F的瞬時功率；
(3)已知0～4.0 s時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.64 J，試計算F對金屬棒所做的功．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(15分) 如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ與水平面的夾角為θ， N、Q兩點間接有阻值為R的電阻。整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下。將質(zhì)量為m、阻值也為R的金屬桿ab垂直放在導軌上，桿ab由靜止釋放，下滑距離x時達到最大速度。重力加速度為g，導軌電阻不計，桿與導軌接觸良好。求：
⑴桿ab下滑的最大加速度；
⑵桿ab下滑的最大速度；
⑶上述過程中，桿上產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖甲所示，電阻不計的“”形光滑導體框架水平放置，導體框處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B=1T，有一導體棒AC橫放在框架上且與導體框架接觸良好，其質(zhì)量為m=0．2kg，電阻為R=0．8，現(xiàn)用絕緣輕繩拴住導體棒，輕繩的右端通過光滑的定滑輪繞在電動機的轉(zhuǎn)軸上，左端通過另一光滑的定滑輪與物體D相連，物體D的質(zhì)量為M=0．2kg，電動機內(nèi)阻r=1。接通電路后電壓表的讀數(shù)恒為U=10V,電流表讀數(shù)恒為I=1A，電動機牽引原來靜止的導體棒AC平行于EF向右運動，其運動位移x隨時間t變化的圖象如圖乙所示，其中OM段為曲線，MN段為直線。（取g=10m/s2）求：

（1）電動機的輸出功率；
（2）導體框架的寬度； 
（3）導體棒在變速運動階段產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，磁帶錄音機可用作錄音，也可用作放音，其主要部件為可勻速行進的磁帶a和繞有線圈的磁頭b.下面對于它們在錄音、放音過程中主要工作原理的描述，正確的是  (　  　)
A．放音的主要原理是電磁感應(yīng)，錄音的主要原理是電流的磁效應(yīng)
B．錄音的主要原理是電磁感應(yīng)，放音的主要原理是電流的磁效應(yīng)
C．放音和錄音的主要原理都是磁場對電流的作用
D．放音和錄音的主要原理都是電磁感應(yīng)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，一個邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場； 一個邊長也為l的正方形導線框所在平面與磁場方向垂直； 虛線框?qū)蔷�ab與導線框的一條邊垂直，ba的延長線平分導線框．在t=0時， 導線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向開始進入磁場區(qū)域，直到整個導線框離開磁場區(qū)域．以i表示導線框中感應(yīng)電流的強度，取逆時針方向為正．下列表示i-t關(guān)系的圖示中，可能正確的是：

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個“∠”形導軌垂直于磁場固定在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，a是與導軌材料相同、粗細相同的導體棒，導體棒與導軌接觸良好。在外力作用下，導體棒以恒定速度v向右運動，以導體棒在右圖所示位置的時刻作為時間的零點，下列物理量隨時間變化的圖像可能正確的是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量為1 kg的單匝均勻正方形銅線框，在1位置以速度v0＝3 m/s進入勻強磁場時開始計時t＝0，此時線框中感應(yīng)電動勢為1 V，在t＝3 s時刻線框到達2位置開始離開勻強磁場.此過程中v-t圖象如圖乙所示，那么（   ）
A．t＝0時線框右側(cè)的邊兩端M、N間電壓為0.25 V
B．恒力F的大小為1.0 N
C．線框完全離開磁場的位置3的瞬時速度為2 m/s
D．線框完全離開磁場的位置3的瞬時速度為1 m/s

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