如图1所示两根电阻忽略不计的导轨平行放置.导轨左端接电阻R1.右端接有小灯泡L.导体棒AB垂直于导轨放置.电阻R1.导体棒AB和小灯泡的电阻均为R(不计灯泡电阻随温度的变化).虚线MN右侧有垂直导轨的磁场.当导体棒AB从距MN左侧某处匀速向右运动时开始计时.磁场随时间变化如图2所示.若导体棒AB从开始计时到穿越磁场的过程中.灯泡的亮度始终不变.则导� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

10．如图1所示两根电阻忽略不计的导轨平行放置，导轨左端接电阻R₁，右端接有小灯泡L，导体棒AB垂直于导轨放置，电阻R₁、导体棒AB和小灯泡的电阻均为R（不计灯泡电阻随温度的变化），虚线MN右侧有垂直导轨的磁场，当导体棒AB从距MN左侧某处匀速向右运动时开始计时，磁场随时间变化如图2所示，若导体棒AB从开始计时到穿越磁场的过程中，灯泡的亮度始终不变，则导体棒在穿过磁场前后导体棒上消耗的热功率P₁、P₂的比值是（　　）

A．

1：1

B．

1：2

C．

1：4

D．

1：16

分析导体棒AB从开始运动到穿越磁场的过程中，灯泡的亮度始终不变，说明棒进入磁场后磁感应强度刚好开始不变，由电路的连接关系分析电阻R₁中的电流关系，即可求得功率之比．

解答解：设灯泡中的电流为I．棒进入磁场前，磁场的磁感应强度均匀增大，MN右侧回路中产生感应电动势相当于电源，R₁与AB杆并联，则通过R₁的电流为 I₁=$\frac{1}{2}$I．
据题知，导体棒AB从开始运动到穿越磁场的过程中，灯泡的亮度始终不变，说明棒进入磁场后磁感应强度刚好开始不变，此过程中棒AB相当于电源，灯泡和R₁并联，则通过R₁的电流为 I₂=I，由功率公式P=I²R知，导体棒AB在穿越磁场前后电阻R₁上消耗的功率之比是1：4．故ABD错误，C正确；
故选：C．

点评本题是电磁感应与电路知识的综合，关键要识别电路的结构，把握路端电压与感应电动势的关系，知道产生感应电动势的电路相当于电源，其他电路是外电路．

练习册系列答案

相关题目

8．

如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向，图中画出了3个小球a、b、c做平抛运动的运动轨迹，不计空气阻力，则（　　）

	A．	a的飞行时间比b的长		B．	b、c的飞行时间相同
	C．	a的初速度比b的大		D．	c的初速度比b的大

9．

如图所示为“探究两物体作用前后动量是否守恒”的实验装置示意图．已知a、b小球的质量分别为m_a、m_b，半径分别是r_a、r_b，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置．
（1）本实验必须满足的条件是ADE．
A．斜槽轨道末端的切线水平
B．斜槽轨道光滑
C．m_a=m_b
D．r_a=r_b
E．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放
（2）为了判断动量是否守恒，需要测量OP间的距离x₁，则还需要测量的物理量有OM间的距离x₂、ON间的距离x₃（用相应的文字和字母表示）．
（3）如果碰撞中动量守恒，须满足的关系式是m_ax₁=m_ax₂+m_bx₃（用测量物理量的字母表示）．

6．下列叙述的现象中解释不合理的一项是（　　）

	A．	火车或汽车转弯过程中要限速是因为在弯道处速度越大越容易发生离心现象而翻车
	B．	轨道越大的卫星运行速率越小是因为卫星的运行速率与轨道半径成反比
	C．	发动机功率大的汽车往往提速比较快是因为在相同时间内做功多
	D．	交通事故中发生的碰撞都是非弹性碰撞是因为在发生碰撞的过程中一定有机械能损失

5．

如图所示，两足够长的光滑平行金属板导轨放置在水平面内，导轨间距为l，左端接电压为U₀的电容器，带电情况如图所示，匀强磁场垂直导轨面向下，磁感应强度大小为B，导轨上有一金属棒垂直导轨和磁场放置，可紧贴导轨自由滑动．现给金属棒一个向右的初速度v₀，则下图中可能反映金属棒的运动速度随时间变化的是（　　）

15．

两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为L=0.2m，电阻不计，M、M′处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R=0.5Ω，电容器的电容为C=8 ?F．长度也为L、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中．ab在外力作用下向右做匀速直线运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为s=0.4m的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q=0.01J．求：
（1）ab运动速度v的大小；
（2）电容器所带的电荷量q．

2．匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，磁场宽度L₂=3米，一正方形金属框边长L₁=1m，每边电阻r=0.2Ω，金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持和磁感线方向垂直，如图1所示，求：

（1）回路中有感应电流的最大值．
（2）金属框cd边刚进入磁场时，ab两端电势差，并指明哪端电势高．
（3）在图2中画出金属框穿过磁场的过程中，金属框内感应电流的I-t图线（规定电流方向逆时针为正）．
（4）在图3中画出金属框穿过磁场的过程中，ab两端电压的U-t图线．

19．

如图所示，在水平面内直角坐标系xOy中有一光滑金属导轨AOC，其中曲线导轨OA满足方程y=Lsinkx，长度为$\frac{π}{2k}$的直导轨OC与x轴重合，整个导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中．现有一长为L的金属棒从图示位置开始沿x轴正方向以速度v做匀速直线运动，已知金属棒单位长度的电阻为R₀，除金属棒的电阻外其余部分电阻均不计，棒与两导轨始终接触良好，则在金属棒运动至AC的过程中（　　）

	A．	感应电流的方向沿顺时针方向		B．	感应电流逐渐增大
	C．	感应电流的值为$\frac{BV}{{R}_{0}}$		D．	通过金属棒的电荷量为$\frac{πB}{2k{R}_{0}}$

20．对下列现象解释正确的是（　　）

	A．	图甲的原理和光导纤维传送光信号的原理一样
	B．	图乙的原理和图丙的原理一样
	C．	图丙的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样
	D．	图丁的原理和用标准平面检查光学平面的平整程度的原理一样

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