（18分）如圖甲所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的金屬長直導(dǎo)軌，間距為d，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。一根質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ef垂直放在P、Q導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒ef與P、Q導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ。質(zhì)量為M的正方形金屬框abcd的邊長為L，每邊電阻均為r，用細(xì)線懸掛在豎直平面內(nèi)，ab邊水平，金屬框a、b兩點(diǎn)通過細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，金屬框的上半部分處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直框面向里的勻強(qiáng)磁場中，下半部分處在大小也為B、方向垂直框面向外的勻強(qiáng)磁場中，不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對a、b點(diǎn)的作用力�，F(xiàn)用一電動機(jī)以恒定功率沿導(dǎo)軌方向水平牽引導(dǎo)體棒ef向左運(yùn)動，從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動時(shí)計(jì)時(shí)，懸掛金屬框的細(xì)線的拉力T隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，求：

(1)t0時(shí)刻以后通過ab邊的電流；
(2)t0時(shí)刻以后導(dǎo)體棒ef運(yùn)動的速度；
(3)電動機(jī)牽引力的功率P。
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本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律與牛頓運(yùn)動定律的結(jié)合，當(dāng)導(dǎo)線框靜止不動時(shí)受力平衡，受到豎直向上的兩個安培力的作用，由受力平衡及安培力F=BIl可求得線框電流大小，再由E=BLv可求得導(dǎo)體棒速度，由電動機(jī)功率P=Fv，F(xiàn)為牽引力，對導(dǎo)體棒F等于摩擦力與安培力之和，由此可求得牽引力F大小，再由第二問求得的速度大小帶入P=Fv即可求得電動機(jī)功率大小
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：單選題

如圖所示，一有限范圍的勻強(qiáng)磁場寬度為d，若將一個邊長為L的正方形導(dǎo)線框以速度v勻速地通過磁場區(qū)域，已知d＞L，則在圖示位置開始直到線框全部通過磁場的過程中，導(dǎo)線框中無感應(yīng)電流的時(shí)間等于 （   ）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

桌面上放著單匝矩形線圈，線圈中心上方一定高度處有一個豎立的條形磁體，此時(shí)線圈內(nèi)的磁通量為0.04Wb，把條形磁體豎放在線圈內(nèi)的桌面上，線圈內(nèi)磁通量0.12Wb。分別計(jì)算以下兩個過程中線圈中的感應(yīng)電動勢。(1)把條形磁體從圖中位置在0.4s內(nèi)放到線圈內(nèi)的桌面上。(2)換用20匝的矩形線圈，線圈面積和原單匝線圈相同，把條形磁鐵在圖中位置在0.2s內(nèi)放在線圈內(nèi)的桌面上。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示,變壓器原副線圈匝數(shù)比為1:2,則副線圈中電壓表讀數(shù)為（   ）
A．0VB．2VC．4VD．8V

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，導(dǎo)軌平面水平，勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，電阻一定的光滑導(dǎo)體棒ab、cd放在導(dǎo)軌上，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，今用平行于導(dǎo)軌的恒力作用于ab棒使之由靜止開始向左運(yùn)動，則（   ）
A．除開始時(shí)刻外，任一時(shí)刻ab棒的速度都大于cd棒的速度
B．除開始時(shí)刻外，任一時(shí)刻ab棒的加速度都大于cd棒的加速度
C．最終兩棒的速度相同
D．最終兩棒的加速度相同

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在赤道正上方有一導(dǎo)體棒東西放置，放手后讓其自由下落，下列說法正確的是（     ）
A．東端電勢高 B．西端電勢高 C．中點(diǎn)電勢高 D．各點(diǎn)電勢一樣

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

金屬桿a b水平放置在某高處，當(dāng)它被平拋進(jìn)入方向堅(jiān)直向上的勻強(qiáng)磁場中時(shí)(如圖14所示)，以下說法中正確的是（   ）
A．運(yùn)動過程中感應(yīng)電動勢大小不變，且Ua＞Ub
B．運(yùn)動過程中感應(yīng)電動勢大小不變，且Ua＜Ub
C．由于速率不斷增大，所以感應(yīng)電動勢不斷變大，且Ua＞Ub
D．由于速率不斷增大，所以感應(yīng)電動勢不斷變大，且Ua＜Ub

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示,水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌,左端與電阻R相連接,勻強(qiáng)磁場B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi),質(zhì)量一定的金屬棒在垂直導(dǎo)軌的方向上擱在導(dǎo)軌上.今使棒以一定的初速度向右運(yùn)動,到位置c時(shí)棒剛好靜止.設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計(jì),a、b與b、c的間距相等,則金屬棒在由a→b和由b→c的兩個過程中(    )
A．棒運(yùn)動的加速度相等
B．通過棒橫截面的電量相等
C．棒運(yùn)動的速度變化量相同
D．回路中產(chǎn)生的熱量相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

(11分)如圖11甲所示，用粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成的一只圓形金屬圈，現(xiàn)被一根絕緣絲線懸掛在豎直平面內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知金屬圈的質(zhì)量為m，半徑為r，導(dǎo)線的電阻率為ρ，截面積為S.金屬圈的上半部分處在一方向垂直圈面向里的有界勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化滿足B＝kt(k為常量)，如圖11乙所示．金屬圈下半部分在磁場外．若絲線所能承受的最大拉力FTm＝2mg，求：從t＝0時(shí)刻起，經(jīng)過多長時(shí)間絲線會被拉斷？

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