题目内容

【题目】如图，相距L=1m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨左端间接有阻值R=2Ω的电阻，导轨所在区域内加上与导轨所在平面垂直、方向相反的匀强磁场，磁场宽度d均为0.6m，磁感应强度大小B1=T、B2=0.8T．现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab从边界MN进入磁场后始终以速度m/s作匀速运动，求：

⑴棒ab在磁场B1中时克服安培力做功的功率；

⑵棒ab经过任意一个磁场B2区域过程中通过电阻R的电量；

⑶棒ab在磁场中匀速运动时电阻R两端电压的有效值．

【答案】（1）（2）0.16C（3）2V

【解析】

（1）在磁场B1中：

W

⑵ 在磁场B2中：

=0.16C

⑶设棒ab产生电动势的有效值为E

在磁场B1中产生的电动势=V

在磁场B2中产生的电动势V

回路在一个周期T内产生的焦耳热

解得：电动势的有效值=3V

电阻R两端电压的有效值为V

练习册系列答案
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【题目】如图所示，竖直放置的光滑金属导轨水平间距为L，导轨下端接有阻值为R 的电阻。质量为m、电阻为r的金属细杆ab与竖直悬挂的绝缘轻质弹簧相连，弹簧上端固定。整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。现使细杆从弹簧处于原长位置由静止释放，向下运动距离为h时达到最大速度vm， 此时弹簧具有的弹性势能为Ep。导轨电阻忽略不计，细杆与导轨接触良好，重力加速度为g，求：

（1）细杆达到最大速度m时，通过R的电流大小I；

（2）细杆达到最大速度vm时，弹簧的弹力大小F；

（3）上述过程中，R上产生的焦耳热Q。

【题目】如图a所示，间距为L的光滑平行长导轨固定在水平面上，每根导轨单位长度电阻为R0。导轨间存在竖直方向的有界匀强磁场。不计电阻的金属杆①、②垂直导轨放置在磁场内，杆①在离开磁场边界左侧2L处，杆②在杆①右侧。磁感应强度变化规律满足B=B0－kt （B0、k为已知量）。

（1）若杆①和杆②都固定，求杆中的感应电流强度。

（2）若杆①和杆②以相同速度υ向右匀速运动，在杆②出磁场前，求杆中的感应电流强度。

（3）若杆①固定，t=0时，杆②从杆①右侧L处出发向右运动的过程中，保持闭合回路中磁通量不变使杆中一直无感应电流，则杆②多久后到达磁场边界？

（4）若磁感应强度保持B=B0不变，杆①固定。杆②以一定初速度、在水平拉力作用下从杆①右侧0.5m处出发向右运动，速度υ与两杆间距x之间关系满足图b。当外力做功4.5J时，两杆间距x为多少？（第4问中可用数据如下：B0=1T、R0=0.1Ω/m、L=0.5m、金属杆②质量m=0.5kg）

【题目】如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为0.2 kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1 Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B＝(0.4-0.2t) T，图示磁场方向为正方向．框、挡板和杆不计形变．则(　　)

A. t＝1s时，金属杆中感应电流方向从C到D

B. t＝3s时，金属杆中感应电流方向从D到C

C. t＝1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1N

D. t＝3s时，金属杆对挡板H的压力大小为0.2N

【题目】我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。

（1）如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道_______。

（2）如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转。电路稳定后，若向左移动滑片，此过程中电流表指针向______偏转，若将线圈A抽出，此过程中电流表指针向______偏转。（均选填“左”或“右”）

（3）某同学按图丙完成探究实验，在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除______（选填“A”或“B”） 线圈所在电路时发生的，分析可知，要避免电击发生,在拆除电路前应______（选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”）。

【题目】如图所示，一个质量为m=2.0kg的物体放在倾角为30°的斜面上静止不动，若用竖直向上的力F=5.0N提物体，物体仍静止，取g=10m/s2，下述结论正确的是（ ）

A. 物体受到的合外力减小5.0N

B. 物体受到的摩擦力减小2.5N

C. 斜面受到的压力减小2.5N

D. 物体对斜面的作用力减小5.0N

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A.B.C.D.

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(1)求电动势的最大值（π取3）；

(2)写出通过R的电流的瞬时表达式；

(3)求最初个周期内通过线圈导线横截面的电量。

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A.圆盘匀速转动时，摩擦力f等于零

B.圆盘转动时，摩擦力f方向总是指向轴O

C.当物体P到轴O距离一定时，摩擦力f的大小跟圆盘转动的角速度成正比

D.当圆盘匀速转动时，摩擦力f的大小跟物体P到轴O的距离成正比

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