（12分）如圖所示，AB、CD是水平放置的光滑導(dǎo)軌，軌距為L(zhǎng)=0.5m，兩軌間接有電阻R=4Ω，另有一金屬棒PQ恰好橫跨在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌保持良好接觸。已知PQ棒的電阻為1Ω，其它電阻不計(jì)。若整個(gè)裝置處在B=0.5T、方向垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)將PQ棒以V=10m/s的速度水平向右作勻速運(yùn)動(dòng)。

求：（1）PQ棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小EPQ。
（2）維持PQ棒作勻速運(yùn)動(dòng)所需水平外力的大小和方向。
（1）EPQ=2.5V（2）F="0.125N" 方向向右

試題分析：（1）由題意知：PQ棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為EPQ，則：
EPQ=B×L×V=0.5×0.5×10v="2.5v"  
（2）閉合電路中的電流為I，則：
I=EPQ/（R＋r）=2.5/(4＋1)A="0.5°"
而金屬棒PQ受到的安培力大小為F，由公式F=BIL得：
F=0.5×0.5×0.5N=0.125N 方向水平向左
維持PQ棒作勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力應(yīng)與安培力F大小相等，方向相反
所以，外力的大小為0.125N，方向水平向右。
點(diǎn)評(píng)：本題考查了電磁感應(yīng)定律，切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，并通過受力分析得出外力大小和方向。
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相關(guān)習(xí)題

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如圖所示，由粗細(xì)均勻的電阻絲制成的邊長(zhǎng)為l的正方形線框abcd，其總電阻為R，現(xiàn)使線框以水平向右的速度v勻速穿過一寬度為2l、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，整個(gè)過程中ab、cd兩邊始終保持與磁場(chǎng)邊界平行。令線框的cd邊剛好與磁場(chǎng)左邊界重合時(shí)t=0，電流沿abcda流動(dòng)的方向?yàn)檎?i>u0=Blv。線框中a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差uab隨線框cd邊的位移x變化的圖象正確的是（      ）

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電磁感應(yīng)現(xiàn)象揭示了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，發(fā)明了許多電器設(shè)備。以下電器中，哪些利用了電磁感應(yīng)原理 (      )
A．變壓器B．白熾燈泡C．發(fā)電機(jī)D．電吹風(fēng)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置了矩形線圈abcd，線圈cd邊沿豎直方向且與磁場(chǎng)的右邊界重合。線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，從t=0時(shí)刻起，線圈以恒定角速度ω＝2π/T繞cd邊沿如圖所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)，規(guī)定線圈中電流沿abcda 方向?yàn)檎较�，則從t＝0到t＝T時(shí)間內(nèi)，線圈中的電流i隨時(shí)間t變化關(guān)系圖象為：

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩平行的虛線間的區(qū)域內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一較小的三角形線框abc的ab邊與磁場(chǎng)邊界平行，現(xiàn)使此線框向右勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)過程中始終保持速度方向與ab邊垂直．則下列圖中哪一個(gè)可以定性地表示線框在上述過程中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律？（　�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

有一半徑為R，電阻率為ρ，密度為d的均勻圓環(huán)落入磁感應(yīng)強(qiáng)度B的徑向磁場(chǎng)中，圓環(huán)的截面的半徑為r(r＜＜R)。如圖所示，當(dāng)圓環(huán)在加速下落時(shí)某一時(shí)刻的速度為v，則
A．此時(shí)整個(gè)圓環(huán)的電動(dòng)勢(shì)
B．忽略電感的影響，此時(shí)圓環(huán)的電流
C．此時(shí)圓環(huán)的加速度
D．如果徑向磁場(chǎng)足夠長(zhǎng)，則圓環(huán)的最大速度

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如右圖所示，AB為豎直固定金屬棒，金屬桿BC重為G。長(zhǎng)為L(zhǎng)，并可繞過B點(diǎn)垂直紙面的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，AC為輕質(zhì)金屬線，ÐABC＝37°，ÐACB＝90°，在圖示范圍內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度與時(shí)間成正比：B＝k t，整個(gè)回路總電阻為R，則回路中感應(yīng)電流I＝     ，當(dāng)t =     時(shí)金屬線AC中拉力恰為零。（已知，）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（11分）如圖所示，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)="0.5" m，左端接有阻值為R="0.8" Ω的電阻，處在方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B="1" T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，導(dǎo)體棒的電阻為r="0.2" Ω，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì).
初時(shí)刻，彈簧恰好處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度v0="4" m/s .導(dǎo)體棒第一次速度為零時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能Ep="0.5" J.導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.求：

（1）初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力的大小和方向；
（2）導(dǎo)體棒從初始時(shí)刻到速度第一次為零的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q .

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為  L1電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知某時(shí)刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
(2)燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速率

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