如圖甲所示，水平面上有一個(gè)多匝圓形線圈，通過導(dǎo)線與傾斜導(dǎo)軌上端相連，線圈內(nèi)存在隨時(shí)間均勻增大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)沿豎直方向，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間變化圖像如圖乙所示。傾斜平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、M’N’ 相距l，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2、方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中；一導(dǎo)體棒PQ垂直于導(dǎo)軌放置，且始終保持靜止。已知導(dǎo)軌相距l=0.2m，θ=37°；線圈匝數(shù)n=50，面積S=0.03m2，線圈總電阻R1=0.2Ω；磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=5.0T；PQ棒質(zhì)量m=0.5kg，電阻R2=0.4Ω，其余電阻不計(jì)，取g=10m/s2，sin37°=0.6，則

（1）求電路中的電流I；

（2）判斷圓形線圈中的磁場(chǎng)方向（需簡(jiǎn)單說明理由），并求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的變化率k（）。

解：（1）PQ棒受力作用靜止與導(dǎo)軌平面上，受力如圖所示，則有                     （3分）

可得電路中的電流     （2分）

代入數(shù)據(jù)可得，    （1分）

（2）由（1）可知，導(dǎo)體棒PQ受安培力FA平行導(dǎo)軌向上，則由左手定則可知，棒中電流方向由Q→P，即線圈中電流為逆時(shí)針方向，由楞次定律可判斷出，圓形線圈中磁場(chǎng)方向豎直向下。（3分，若直接給出結(jié)論而無簡(jiǎn)述理由，給1分）

  由閉合電路歐姆定律，有   （3分）

由法拉第電磁感應(yīng)定律，有   （3分）

聯(lián)立以上各式，可得  （2分）

代入數(shù)據(jù)可得，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率   （1分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平面上兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L(zhǎng)=0.5m，一端通過導(dǎo)線與阻值為R=0.5Ω的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)；導(dǎo)軌所在位置有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上，現(xiàn)在給金屬桿施加一水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s測(cè)量一次導(dǎo)體棒的速度，乙圖是根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)描繪出導(dǎo)體棒的v-t圖象．
求：（1）力F的大�。�
（2）t=2s時(shí)導(dǎo)體棒的加速度；
（3）估算3.2s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平面上有兩電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d=0.5m，導(dǎo)軌左端通過導(dǎo)線與阻值為2Ω的電阻R連接，右端通過導(dǎo)線與阻值為4Ω的小燈泡L連接．在矩形區(qū)域CDFE內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，CE長(zhǎng)為2m，CDFE區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，在t=0時(shí)，一阻值為2Ω的金屬棒在水平恒力F作用下由靜止開始從AB位置沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，在金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置的過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，求：
（1）通過小燈泡的電流大小
（2）恒力F的大小
（3）4s末金屬棒的速度大小
（4）金屬棒的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?威海模擬）如圖甲所示，水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L(zhǎng)，一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接．導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿，金屬桿、導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向下．用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)變化，v和F的關(guān)系如圖乙所示．下列說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖甲所示，水平面上有一個(gè)多匝圓形線圈，通過導(dǎo)線與傾斜導(dǎo)軌上端相連，線圈內(nèi)存在隨時(shí)間均勻增大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)沿豎直方向，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間變化圖象如圖乙所示．傾斜平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、M′N′相距l(xiāng)，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2、方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中；一導(dǎo)體棒PQ垂直于導(dǎo)軌放置，且始終保持靜止．
已知導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.2m，θ=37°；線圈匝數(shù)n=50，面積S=0.03m2，線圈總電阻R1=0.2Ω；磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=5.0T；PQ棒質(zhì)量m=0.5kg，電阻R2=0.4Ω，其余電阻不計(jì)，取g=10m/s2，sin37°=0.6，則
（1）求電路中的電流I；
（2）判斷圓形線圈中的磁場(chǎng)方向（需簡(jiǎn)單說明理由），并求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的變化率k（k=
△B1△t
）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d=0.5m，電阻不計(jì)，左端通過導(dǎo)線與阻值R=2Ω的電阻連接，右端通過導(dǎo)線與阻值RL=4Ω的小燈泡L連接．在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，CE長(zhǎng)l=2m，有一阻值r=2Ω的金屬棒PQ放置在靠近磁場(chǎng)邊界CD處．CDEF區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖乙所示．在t=0至t=4s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，在t=4s時(shí)使金屬棒PQ以某一速度進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域并保持勻速運(yùn)動(dòng)．已知從t=0開始到金屬棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊界EF處的整個(gè)過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，求：
（1）通過小燈泡的電流．
（2）金屬棒PQ在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的速度大小．
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