（14分）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上穿過(guò)水平放置的金屬框架，框架寬為L(zhǎng)，右端接有電阻為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一根質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒受到外力沖量后，以的初速度沿框架向左運(yùn)動(dòng)，棒與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)為，測(cè)得棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)任一截面的電量為q，求：（1）棒能運(yùn)動(dòng)的距離？（2）R上產(chǎn)生的熱量？
（1）；（2）

試題分析：（1）設(shè)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，棒運(yùn)動(dòng)的最大距離為S，則有回路磁通量的變化量為：，又因?yàn)橥ㄟ^(guò)電阻R的電量：，解得：。
（2）在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，金屬棒的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為電能，另一部分克服摩擦力做功，根據(jù)能量守恒定律，則有：，電能又轉(zhuǎn)化為熱能Q，解得：電阻R上產(chǎn)生的熱量為：
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)邊長(zhǎng)相等的閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ，分別用相同材料，不同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制（Ⅰ為細(xì)導(dǎo)線）。兩線圈在距磁場(chǎng)上界面高處由靜止開(kāi)始自由下落，再進(jìn)入磁場(chǎng)，最后落到地面。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場(chǎng)上邊界。設(shè)線圈Ⅰ、Ⅱ落地時(shí)的速度大小分別為、，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量分別為、,不計(jì)空氣阻力，則
A．
B．
C．
D．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（11分）如下圖所示，把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一長(zhǎng)度為2a，電阻等于R，粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的接觸．當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右移動(dòng)經(jīng)過(guò)環(huán)心O時(shí)，求：

（1）棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓UMN；
（2）在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（13分）如圖所示，左右兩邊分別有兩根平行金屬導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)，左導(dǎo)軌與水平面夾30°角，右導(dǎo)軌與水平面夾60°角，左右導(dǎo)軌上端用導(dǎo)線連接。導(dǎo)軌空間內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左邊的導(dǎo)軌處在方向沿左導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的磁場(chǎng)中。右邊的導(dǎo)軌處在垂直于右導(dǎo)軌斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的磁場(chǎng)中。質(zhì)量均為m的導(dǎo)桿ab和cd垂直導(dǎo)軌分別放于左右兩側(cè)導(dǎo)軌上，已知兩導(dǎo)桿與兩側(cè)導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=，回路電阻恒為R，若同時(shí)無(wú)初速釋放兩導(dǎo)桿，發(fā)現(xiàn)cd沿右導(dǎo)軌下滑距離時(shí)，ab桿才開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。（認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）。

（1）試求ab桿剛要開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒的速度
（2）以上過(guò)程中，回路中共產(chǎn)生多少焦耳熱？
（3）cd棒的最終速度為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場(chǎng)上邊界b和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線框，線框上下邊的距離很短，磁場(chǎng)上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離。線框從水平面a開(kāi)始下落，當(dāng)線框下邊剛通過(guò)水平面b、c、d時(shí)，線框所受到的磁場(chǎng)力的大小分別為、和，則
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示，在與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)放置一個(gè)折成銳角的導(dǎo)線框，。在它上面擱置另一根與垂直的直導(dǎo)線，緊貼、，并以平行于的速度從頂角開(kāi)始向右勻速滑動(dòng)。設(shè)線框和直導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻為，磁感強(qiáng)度為，則回路中的感應(yīng)電流的方向?yàn)開(kāi)_______（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”），感應(yīng)電流的大小為_(kāi)_______________。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，寬度為l，下端與阻值為R的電阻相連。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，現(xiàn)使質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab位置以平行于斜面的初速度沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，滑行到最遠(yuǎn)位置a′b′后又下滑。已知導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度為2gsinθ，g為重力加速度，軌道足夠長(zhǎng)，則
A．導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度
B．R上的最大熱功率為
C．導(dǎo)體棒返回到ab位置前已經(jīng)達(dá)到下滑的最大速度
D．導(dǎo)體棒返回到ab位置時(shí)剛好達(dá)到下滑的最大速度

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

某興趣小組設(shè)計(jì)了一種發(fā)電裝置，如圖所示．在磁極與圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場(chǎng)區(qū)域的圓心角α均為π，磁場(chǎng)均沿半徑方向，匝數(shù)為N的矩形線圈．abcd的邊長(zhǎng)ab＝cd＝l、bc＝ad＝2l.線圈以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、bc和ad邊同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中，兩條邊所經(jīng)過(guò)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向始終與兩條邊的運(yùn)動(dòng)方向垂直，線圈的總電阻為r，外接電阻為R.求：

(1)線圈切割磁感線時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小Em；
(2)線圈切割磁感線時(shí)，bc邊所受安培力的大小F；
(3)外接電阻上電流的有效值I.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L，一阻值為R的定值電阻與理想電流表串聯(lián)接在兩導(dǎo)軌間，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直．一質(zhì)量為m、有效電阻也為R的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界h處由靜止釋放．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻．下列說(shuō)法正確的是
A．導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B．導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度一定小于重力加速度g
C．流經(jīng)電流表的電流一定逐漸減小
D．若流經(jīng)電流表的電流逐漸增大，則電流的最大值與R無(wú)關(guān)

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