如圖，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為
1
2
R0、不可形變的正方形導(dǎo)體框內(nèi)有半徑為r的圓形區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=kt（常量k＞0）．回路中滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為2R0，滑動(dòng)片P位于滑動(dòng)變阻器中央，定值電阻R1=R2=R0．閉合開關(guān)S，不考慮虛線右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則電壓表的示數(shù)為______，滑動(dòng)變阻器消耗的功率是R1消耗的功率的______倍．
A：由法拉第電磁感應(yīng)有：E=
△Φ
△t
=
△Bs
△t
=
k△tπr2
△t
=kπr2，
R2與R是并聯(lián)，并聯(lián)滑動(dòng)變阻器的阻值為
R0
2
，可知并聯(lián)電阻為
R0
4
，則滑動(dòng)變阻器所在支路的電阻為
3R0
2
，外電路的總電阻為：
R外=R1+
3R0
2
=
5R0
2
，
由歐姆定律可知，電路中的電流為：I=
E
R0
2
+
5R0
2
=
E
3R0
，
則路端電壓為：U=IR外=
E
3R0
×
5R0
2
=
5
6
E=
5kπr2
6
；
滑動(dòng)變阻器消耗的功率為：P1=I2R0+(
I
2
)2R0=
5I2R0
4

R1消耗的功率為：P2=I2R0；故滑動(dòng)變阻器消耗的功率是R1消耗的功率的
5
4
倍；
故答案為：
5kπr2
6
；
5
4
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，位于同一水平面內(nèi)的，兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面，導(dǎo)軌的一端與一電阻相連，具有一定質(zhì)量的金屬桿ab放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t如圖變化時(shí)（規(guī)定垂直紙面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎�，用一平行于�?dǎo)軌的力F向左或向右拉桿ab，使它保持靜止．若規(guī)定由a→b方向通過桿的感應(yīng)電流為正，向右的拉力為正，則能反映通過桿的感應(yīng)電流I和拉力F隨時(shí)間t變化的圖線是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示（俯視），MN和PQ是兩根固定在同一水平面上的足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間距L=0.2m，其間有一個(gè)方向垂直水平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1=5.0T．導(dǎo)軌上NQ之間接一電阻R1=0.40Ω，阻值為R2=0.10Ω的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置并與導(dǎo)軌始終保持良好接觸．兩導(dǎo)軌右端通過金屬導(dǎo)線分別與電容器C的兩極相連．電容器C緊挨帶有小孔的固定絕緣彈性圓筒，圓筒壁光滑，筒內(nèi)有垂直水平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，O是圓筒的圓心，圓筒的內(nèi)半徑r=0.40m．

（1）用一個(gè)方向平行于MN水平向左且功率P=80W的外力F拉金屬桿，使桿從靜止開始向左運(yùn)動(dòng)．已知桿受到的摩擦阻力大小恒為f=6N，求求當(dāng)金屬桿最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小；
（2）計(jì)算金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電容器兩極板間的電勢(shì)差；
（3）當(dāng)金屬桿處于（1）問中的勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，電容器C內(nèi)緊靠極板D處的一個(gè)帶正電的粒子加速后從a孔垂直磁場(chǎng)B2并正對(duì)著圓心O進(jìn)入圓筒中，該帶電粒子與圓筒壁碰撞兩次后恰好又從小孔a射出圓筒．已知該帶電粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞時(shí)電量和能量都不損失，不計(jì)粒子的初速度、重力和空氣阻力，粒子的荷質(zhì)比
q
m
=5×107C/kg，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd．邊長(zhǎng)ab=2bc，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，線框兩次勻速地進(jìn)入磁場(chǎng)，兩次完全進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間相同，方向均垂直于MN．第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場(chǎng)．線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1：第二次bc邊平行MN進(jìn)入磁場(chǎng)．線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2，則（　�。�
A．Q1＞Q2q1=q2B．Q1＞Q2q1＞q2
C．Q1=Q2q1=q2D．Q1=Q2q1＞q2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

兩根固定在水平面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，一端接有阻值為R=4Ω的電阻，處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌跨放質(zhì)量m=0.5kg的金屬直桿，金屬桿的電阻為r=1Ω，金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)．金屬桿在垂直桿F=0.5N的水平恒力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電阻R上的電功率是P=4W．
（1）求通過電阻R的電流的大小和方向；
（2）求金屬桿的速度大小；
（3）某時(shí)刻撤去拉力，當(dāng)電阻R上的電功率為
P
4
時(shí)，金屬桿的加速度大小、方向．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖1所示，面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2，定值電阻R1=6Ω，線圈電阻R2=4Ω，則ab兩點(diǎn)的電勢(shì)φa______φb（填“＞”或“=”或“＜”），回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為______V．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

有一個(gè)1000匝的線圈，在0.4秒內(nèi)通過它的磁通量從0.02wb增加到0.09wb，求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？如果線圈的電阻式10Ω，把一個(gè)電阻990Ω的電熱器連接在它的兩端，通過電熱器的電流時(shí)多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在無線電儀器中，常需要在距離較近處安裝兩個(gè)線圈，并要求當(dāng)一個(gè)線圈中有電流變化時(shí)，對(duì)另一個(gè)線圈中的電流的影響盡量小。則圖中兩個(gè)線圈的相對(duì)安裝位置最符合該要求的是 （    ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑的水平桌面上放著兩個(gè)完全相同的環(huán)形金屬導(dǎo)體a和b，條形永久磁鐵N極豎直向下靠近兩環(huán)，則：（　　）
A．a(chǎn)，b互相靠近B．a(chǎn)，b互相遠(yuǎn)離
C．a(chǎn)，b均靜止不動(dòng)D．a(chǎn)，b向上跳起

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