【題目】如圖所示，固定在水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下勻強(qiáng)磁場中，金屬棒ab放置在框架上，接觸良好、可無摩擦滑動(dòng)，此時(shí)abed構(gòu)成一個(gè)邊長為L的正方形，其左端接有阻值為2r的電阻，棒的電阻為r，其余部分電阻不計(jì)，開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0。

(1)若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻增加，每秒增量為k，同時(shí)保持棒靜止，求t=t1秒時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力；

(2)若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化？（寫出B與t的關(guān)系式）

(3)若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終為1T，導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m=0.2kg、L=1m、r=0.5Ω，棒在水平向右、垂直于棒的F=6N恒力作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離1.9m時(shí)，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動(dòng)過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直），試求金屬棒在這一過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1)，方向水平向右；(2)；(3)1.1J

【解析】

(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律知回路中感應(yīng)電動(dòng)勢

感應(yīng)電流

當(dāng)t=t1時(shí)安培力大小

方向水平向右

(2)為了使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則回路中總磁通量不變即

B0L2=BS

其中S為t時(shí)間內(nèi)增加的面積

S=L(L+vt)

所以，從t=0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律是

(3)棒達(dá)到最大速度時(shí)有

得

由功能關(guān)系

得

Q=3.3J

則有

解得

Qr=1.1J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示的過山車玩具深受小朋友喜愛。電動(dòng)小車以恒定的牽引力功率P=5.0W，從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，經(jīng)過0.4s通過一段長L=1.0m的水平直軌道AB，然后進(jìn)入與B點(diǎn)相切的半徑r=0.2m的豎直圓形軌道。軌道上B點(diǎn)和C點(diǎn)之間的圓弧所對應(yīng)的圓心角=30°，軌道具有子母雙層結(jié)構(gòu)，車底有抱軌固件，可確保小車不會脫軌。如果將運(yùn)動(dòng)軌道抽象成圖乙的模型，小車可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量m=0.1kg。設(shè)小車與軌道（包括圓軌道）間的摩擦阻力大小f恒為1.8N。

（1）求小車到達(dá)B點(diǎn)的速度；

（2）若小車在C點(diǎn)時(shí)速度vC=2.1m/s，求小車此刻沿軌道切線方向的加速度a；

（3）小車從B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)D，耗時(shí)tBD=0.28s，求小車在最高點(diǎn)處對軌道的彈力大小和方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律，請回答下列有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的問題：

(1)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備了圖甲中所示的實(shí)驗(yàn)裝置及下列輔助器材：其中不必要的器材是_______（填代號）．

A.交流電源、導(dǎo)線B.天平（含配套砝碼）C.秒表D.刻度尺E.細(xì)線、砂和小砂桶

(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在小車拖動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡，以此記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況．其中一部分紙帶上的點(diǎn)跡情況如圖2所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，測得A點(diǎn)到B、C點(diǎn)的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.69cm，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=______m/s2.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

(3)在驗(yàn)證“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關(guān)系”時(shí)，某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖3所示的a-F圖象，其中圖線不過原點(diǎn)的原因是_______，圖線在末端彎曲的原因是_____________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，人的重量為600N，木板重400N，人與木板、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為0.2，現(xiàn)在人用水平力拉繩，使它與木板一起向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（ ）

A.地面受到的摩擦力大小為300N，方向向左

B.繩子受到的拉力大小為100N，方向向左

C.人受到的摩擦力是木板提供的，方向向右

D.木板只受到地面對它的摩擦力和繩子的拉力作用

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，20匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積S=1m2，線框電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω=100rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈線接入一只“220V，60W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過的最大電流為5A，下列說法正確的是（ ）

A.圖示位置穿過線框的磁通量為零

B.圖示位置通過線框的磁通量變化率最大

C.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為100︰11

D.允許變壓器輸出的最大功率為10kW

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)，一根不可伸長的輕質(zhì)軟繩兩端打結(jié)系于“V＂形桿上的A、B兩點(diǎn)，OM邊豎直，O到A的距離等于O到B的距離。軟繩繞過光滑的滑輪，一重物懸掛于滑輪下，開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)6小于小90°。若在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)順時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)“V形桿，直到ON邊豎直，繩結(jié)沒有在桿上滑動(dòng)。則A處繩與桿間的摩擦力f（ ）

A. 一直增大

B. 一直減小

C. 先增大后小

D. 先減小后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】平直公路上，一輛山地車以速度v沿公路作勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它經(jīng)過某處時(shí)，該處有一輛汽車由靜止開始沿與同一方向作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，追趕此山地車。由上述條件，以下物理量中可以求出的是（　�。�

①汽車追上山地車時(shí)，汽車的速度

②汽車追上山地車時(shí)，汽車走過的路程

③汽車追上山地車所歷經(jīng)的時(shí)間

④汽車追上山地車前，兩車相距最遠(yuǎn)時(shí)汽車的速度

A.①②B.③④C.①④D.②③

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,穿在水平直桿上質(zhì)量為m的小球開始時(shí)靜止.現(xiàn)對小球沿桿方向施加恒力F0,垂直于桿方向施加豎直向上的力F,且F的大小始終與小球的速度成正比,即F=kυ(圖中未標(biāo)出).已知小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,已知小球運(yùn)動(dòng)過程中未從桿上脫落，球上小孔直徑略大于直桿直徑，且F0>μmg.下列說法正確的是：

A. 小球先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)直到靜止

B. 小球先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到最后做勻速運(yùn)動(dòng)

C. 小球的最大加速度為

D. 小球最大速度為（F0+μmg）/μk

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在等量異號點(diǎn)電荷+Q和－Q的電場中，有一個(gè)正方形OABC，其中O點(diǎn)為兩電荷連線的中點(diǎn)。下列說法正確的是（ ）

A. A點(diǎn)電場強(qiáng)度比C的電場強(qiáng)度小

B. A點(diǎn)電勢比B的電勢高

C. 將相同的電荷放在O點(diǎn)與C點(diǎn)電勢能一定相等

D. 移動(dòng)同一正電荷，電場力做的功WCB=WOA

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