（10分） 如圖所示，光滑平行的金屬導軌MN和PQ，間距L＝1.0 m，與水平面之間的夾角α＝30°，勻強磁場磁感應強度B＝2.0 T，垂直于導軌平面向上，MP間接有阻值R＝2.0Ω的電阻，其它電阻不計，質量m＝2.0 kg的金屬桿ab垂直導軌放置，用變力F沿導軌平面向上拉金屬桿ab， 若金屬桿ab以恒定加速度a＝2 m/s2， 由靜止開始做勻變速運動，則：（g="10" m/s2）

(1) 在5 s內(nèi)平均感應電動勢是多少？
(2) 第5 s末，回路中的電流多大？
(3) 第5 s末，作用在ab桿上的外力F多大？
(1)  (2) (3)

試題分析：（1）      ①   1分
由法拉第電磁感應定律得       ②   1分
聯(lián)立解得，       ③   1分
(2)5s末的瞬時速度為          ④   1分
5s末的感應電動勢為          ⑤   1分
由歐姆定律得         ⑥   1分
聯(lián)立解得，      ⑦   1分
(3)由安培力公式得          ⑧   1分
由牛頓第二定律，得    ⑨   1分
聯(lián)立解得，         ⑩   1分
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，空間存在一有邊界的條形勻強磁場區(qū)域，磁場方向與豎直平 面（紙面）垂直，磁場邊界的間距為L。一個質量為m、一邊長度也為L的方形導線框沿豎直方向運動，線框所在平面始終與磁場方向垂直且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行。t=0時刻導線框的上邊恰好與磁場的下邊界重合（圖中位置I），導線框的速度為。經(jīng)歷一段時間后，當導線框的下邊恰好與磁場的上邊界重合時（圖中位置Ⅱ），導線框的速度剛好為零。此后，導線框下落，經(jīng)過一段時間回到初始位置I（不計空氣阻力），則
A．上升過程中，導線框做勻變速運動
B．上升過程克服重力做功的平均功率小于下降過程重力的平均功率
C．上升過程中線框產(chǎn)生的熱量比下降過程中線框產(chǎn)生的熱量的多
D．上升過程中合力做的功與下降過程中合力做的功相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，邊長為L的正方形線圈abcd，其匝數(shù)為n，總電阻為r，外電路的電阻為R，ab的中點和cd的中點的連線OO′恰好位于勻強磁場的邊界線上，磁場的磁感應強度為B.若線圈從圖示位置開始，以角速度ω繞OO′軸勻速轉動，則以下判斷中正確的是

A．閉合電路中感應電動勢的瞬時值表達式e＝nBL2ωsinωt
B．在t＝時刻，磁場穿過線圈的磁通量為零，此時磁通量隨時間變化最快
C．從t＝0時刻到t＝時刻，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q＝n2B2L4πωR/16(R+r)2
D．從t＝0時刻到t＝時刻，通過R的電荷量q＝BL2/2R

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在傾角為30°的絕緣斜面上，固定兩條無限長的平行光滑金屬導軌，勻強磁場B垂直于斜面向上，磁感應強度B=0.4T，導軌間距L=0.5m，兩根金屬棒ab、cd與導軌垂直地放在導軌上，金屬棒質量mab=0.1kg，mcd=0.2kg，每根金屬棒的電阻均為r＝0.2W，導軌電阻不計．當用沿斜面向上的拉力拉動金屬棒ab勻速向上運動時．cd金屬棒恰在斜面上保持靜止。求：

(1) 金屬棒cd兩端電勢差Ucd；
(2) 作用在金屬棒ab上拉力的功率。(g取10m/s2)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框abcd置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行．現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向（向上．向下．向左．向右）分別平移出磁場，如圖所示，則線框移出磁場的整個過程中：  
A．四種情況下流過ab邊的電流的方向都相同
B．四種情況下ab兩端的電勢差都相等
C．四種情況下流過線框的電量都相等
D．四種情況下磁場力對線框做的功率都相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩光滑導軌相距為L，傾斜放置，與水平地面夾角為θ，上端接一電容為C的電容器。導軌上有一質量為m長為L的導體棒平行地面放置，導體棒離地面的高度為h，磁感強度為B的勻強磁場與兩導軌所決定的平面垂直，開始時電容器不帶電。將導體棒由靜止釋放，整個電路電阻不計，則（    ）
A．導體棒先做加速運動，后作勻速運動
B．導體棒一直做勻加速直線運動，加速度為
C．導體棒落地時瞬時速度
D．導體棒下落中減少的重力勢能轉化為動能，機械能守恒

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如下圖所示，兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌的左端接有電阻R，導軌自身的電阻可忽略不計．斜面處在一勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上．質量為m、電阻不計的金屬棒ab，在沿著斜面與棒ab垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上升，上升高度為h.則在此過程中，以下錯誤的是(　 　)
A．作用于棒ab上的各力的合力所做的功等于零
B．恒力F和重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
C．恒力F和安培力的合力所做的功等于零
D．恒力F所做的功等于棒ab重力勢能的增加量和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個磁感應強度大小均為B的勻強磁場區(qū)域，區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上，區(qū)域II的磁場方向垂直斜面向下，磁場和寬度HP及PN均為L，一個質量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導線框，由靜止開始沿斜面下滑，t1時刻ab邊剛越GH進入磁場I區(qū)域，此時導線框恰好以速度v1做勻速直線運動；t2時刻ab邊下滑到JP與MN的中間位置，此時導線框又恰好以速度v2做勻速直線運動。重力加速度為g，下列說法中正確的是
A．當ab邊剛好越過JP時，導線框具有加速度大小為a=gsinθ
B．導線框兩次勻速直線運動的速度v1:v2=4：1
C．從t1到t2的過程中，導線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少
D．從t1到t2的過程中，有機械能轉化為電能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，寬度L=0.2m、足夠長的平行光滑金屬導軌固定在位于豎直平面內(nèi)的絕緣板上，導軌所在空間存在磁感應強度B=0.50T的勻強磁場，磁場方向跟導軌所在平面垂直．一根導體棒MN兩端套在導軌上與導軌接觸良好，且可自由滑動，導體棒的電阻值R=l.5Ω，其他電阻均可忽略不計．電源電動勢E=3.0V，內(nèi)阻可忽略不計，取重力加速度g=10m/s2．當S1閉合，S2斷開時，導體棒恰好靜止不動．
（1）求S1閉合，S2斷開時，導體棒所受安培力的大��；
（2）將S1斷開，S2閉合，使導體棒由靜止開始運動，求當導體棒的加速度a=5.0m/s2時，導體棒產(chǎn)生的感應電動勢大�。�
（3）將S1斷開，S2閉合，使導體棒由靜止開始運動，求導體棒運動的最大速度的大�。�

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