如圖所示是用金屬導(dǎo)線制成一矩形框架abcd，其中ab=cd=2ad=2bc=2l=2m，框架放在水平面上，磁感強度為B=1T的勻強磁場垂直于框架平面豎直向下，用同樣的金屬導(dǎo)線MN垂直于ab和cd，從ad處開始以v0=0.5m/s的速度勻速向右運動，已知該金屬導(dǎo)線每米電阻為0.1Ω，求在MN從ad向bc運動的過程中：

（1）MN兩點間最大的電勢差．
（2）MN運動過程中框架消耗的最大電功率Pm．
（1）Um=0.3V；（2）Pm=0.625W。

試題分析：（1）由于MN切割磁感線的速度是一定的，長度一定，故產(chǎn)生的電動勢不變，當(dāng)外電路的電阻最大時，MN兩點間的電勢差是最大的；而當(dāng)MN滑到ab的中點時，外電路的電阻是最大的。
運動到ab的中點時，MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：E=BLv=1×1×0.5V=0.5V
MN的電阻：r=0.1×1Ω=0.1Ω，外電路總電阻：R==0.15Ω；
則MN兩點間的電勢差：Um===0.3V；
（2）框架消耗的最大電功率就是當(dāng)外電路的電阻與MN的電阻相等時所消耗的；
此時電路的總電阻為0.1Ω+0.1Ω=0.2Ω，
電路中的電流為=2.5A
則框架消耗的最大電功率Pm=（2.5A）2×0.1Ω=0.625W．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖12－4－14所示，質(zhì)量為m、邊長為a的正方形金屬線框自某一高度由靜止下落，依次經(jīng)過和兩磁場區(qū)域．已知，且磁場的高度為a．線框在進入的過程中做勻速運動，速度大小為，在中加速一段時間后又勻速進入和穿出時速度恒為，求：

（1）和之比
（2）在整個下落過程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題


如圖，在水平面(紙面)內(nèi)有三根相同的均勻金屬棒ab、Ac和MN其中ab、ac在a點接觸，構(gòu)成“v”字型導(dǎo)軌�？臻g存在垂直于紙面的均勻碰場。用力使MN向右勻速運動，從圖示位置開始計時．運動中MN始終與bac的平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸。下列關(guān)于回路中電流i與時間t的關(guān)系圖線．可能正確的是
A．
B．
C．
D．

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科目：高中物理 來源：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，又能沿框架無摩擦下滑，整個裝置放在與框架垂直的勻強磁場中，當(dāng)導(dǎo)體棒ef從靜止下滑一段時間后閉合開關(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閉合時刻的不同而不同
D．導(dǎo)體棒ef的機械能與回路內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)能之和一定守恒

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，兩根與水平面成θ＝30°角的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為L＝1m，導(dǎo)軌底端接有阻值為0.5W的電阻R，導(dǎo)軌的電阻忽略不計。整個裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強度B＝1T。現(xiàn)有一質(zhì)量為m＝0.2 kg、電阻為0.5W的金屬棒用細(xì)繩通過光滑滑輪與質(zhì)量為M＝0.5 kg的物體相連，細(xì)繩與導(dǎo)軌平面平行。將金屬棒與M由靜止釋放，棒沿導(dǎo)軌運動了2 m后開始做勻速運動。運動過程中，棒與導(dǎo)軌始終保持垂直接觸。（取重力加速度g=10m/s2）求：

（1）金屬棒勻速運動時的速度；
（2）棒從釋放到開始勻速運動的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）若保持某一大小的磁感應(yīng)強度B1不變，取不同質(zhì)量M的物塊拉動金屬棒，測出金屬棒相應(yīng)的做勻速運動的v值，得到實驗圖像如圖所示，請根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算出此時的B1；
改變磁感應(yīng)強度的大小為B2，B2＝2B1，其他條件不變，請在坐標(biāo)圖上畫出相應(yīng)的v—M圖線，并請說明圖線與M軸的交點的物理意義。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一沿水平方向的勻強磁場分布在豎直高度為2L的某矩形區(qū)域內(nèi)（寬度足夠大），該區(qū)域的上下邊界MN、PS是水平的。有一邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd從距離磁場上邊界MN的某高處由靜止釋放下落而穿過該磁場區(qū)域。已知當(dāng)線框的ab邊到達(dá)MN時線框剛好做勻速直線運動（以此時開始計時），以MN處為坐標(biāo)原點，取如圖坐標(biāo)軸x，并規(guī)定逆時針方向為感應(yīng)電流的正方向，則關(guān)于線框中的感應(yīng)電流與ab邊的位置坐標(biāo)x間的以下圖線中，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

如圖所示，有界勻強磁場區(qū)域的半徑為r，磁場方向與導(dǎo)線環(huán)所在平面垂直，導(dǎo)線環(huán)半徑也為r, 沿兩圓的圓心連線方向從左側(cè)開始勻速穿過磁場區(qū)域，在此過程中．關(guān)于導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電流i隨時間t的變化關(guān)系，下列圖象中（以逆時針方向的電流為正）最符合實際的是（     ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，有兩個相鄰的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度的大小均為B，磁場方向相反，且與紙面垂直，磁場區(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)線框從圖示位置開始向右勻速穿過磁場區(qū)域。若以逆時針方向為電流的正方向，在圖乙中，線框中感應(yīng)電流i與線框移動距離x的關(guān)系圖象正確的是 (      )

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖1所示，一寬度為40cm的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里。一邊長為20cm的正方形閉合導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度20cm/s通過磁場區(qū)域。在運動過程中線框的ab邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行。從ab邊剛進入磁場時開始計時，在圖2中正確表示ab兩點間的電勢差Uab隨時間變化規(guī)律的是

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