如圖所示，光滑金屬導(dǎo)軌 PN與QM相距1 m，電阻不計(jì)，兩端分別接有電阻R1和R2，且R1＝6 Ω，R2＝3Ω，ab導(dǎo)體棒的電阻為2 Ω．垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T．現(xiàn)使ab以恒定速度v＝3m/s勻速向右移動(dòng)，求：

(1)金屬棒上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E
(2)R1與R2消耗的電功率分別為多少？
(3)拉ab棒的水平向右的外力F為多大？

（1）3V （2） ， （3）

解析試題分析：（1）ab棒勻速切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：
（2）電路的總電阻為：
由歐姆定律：

電阻的功率：
電阻的功率：
（3）由平衡知識(shí)得：
考點(diǎn)：本題考查了歐姆定律、電磁感應(yīng)定律、力的平衡。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

有人為汽車設(shè)計(jì)的一個(gè)“再生能源裝置”原理簡(jiǎn)圖如圖1所示，當(dāng)汽車減速時(shí)，線圈受到磁場(chǎng)的阻尼作用幫助汽車減速，同時(shí)產(chǎn)生電能儲(chǔ)存?zhèn)溆�。圖1中，線圈的匝數(shù)為n，ab長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，bc長(zhǎng)度為L(zhǎng)2。圖2是此裝置的側(cè)視圖，切割處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，有理想邊界的兩個(gè)扇形磁場(chǎng)區(qū)夾角都是90°。某次測(cè)試時(shí)，外力使線圈以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電刷端和端接電流傳感器，電流傳感器記錄的圖象如圖3所示（I為已知量），取邊剛開始進(jìn)入左側(cè)的扇形磁場(chǎng)時(shí)刻。不計(jì)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)軸處的摩擦

（1）求線圈在圖2所示位置時(shí)，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)E的大小，并指明電刷和哪個(gè)接電源正極；
（2）求閉合電路的總電阻和外力做功的平均功率；
（3）為了能夠獲得更多的電能，依據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)，請(qǐng)你提出改進(jìn)該裝置的三條建議。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，寬度為L(zhǎng)＝0.2 m的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值為R＝1.0 Ω的電阻．導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝0.2 T．一根質(zhì)量為m＝10 g的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)．現(xiàn)用垂直MN的水平拉力F拉動(dòng)導(dǎo)體棒使其沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v＝5.0 m/s，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直．求：

(1)在閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流I的大小
(2)作用在導(dǎo)體棒上拉力F的大小
(3)當(dāng)導(dǎo)體棒移動(dòng)50 cm時(shí)撤去拉力，求整個(gè)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，固定在絕緣水平地面上的平行金屬導(dǎo)軌間距為，左端用導(dǎo)線相連。質(zhì)量為，電阻為的金屬棒垂直導(dǎo)軌靜止在導(dǎo)軌平面上，金屬棒與導(dǎo)軌左端的距離，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，導(dǎo)與線導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)�，F(xiàn)將整個(gè)裝置置于垂直于軌道平面豎直向上的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示。設(shè)金屬棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，忽略金屬棒與導(dǎo)軌上電流之間的相互作用，。求：

（1）金屬棒未出現(xiàn)滑動(dòng)之前，通過(guò)金屬棒中電流的大小和方向；
（2）從時(shí)刻開始到金屬棒剛要發(fā)生滑動(dòng)的過(guò)程中，金屬棒產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形單匝線圈abcd，電阻r，外電路的電阻為R，a、b的中點(diǎn)和cd的中點(diǎn)的連線恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界線上，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若線圈從圖示位置開始，以角速度繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求：

（1）.閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；
（2）．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180o的過(guò)程中，流過(guò)電阻R的電荷量為；
（3）．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

下圖甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n＝100匝、電阻r＝10 Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝90 Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t＝0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按下圖乙所示正弦規(guī)律變化．求：

(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值；
(2)電路中交流電壓表的示數(shù)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，相距20cm的平行金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角，現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為330g的金屬棒ab，它與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.50，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T的豎直向上勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌所接電源的電動(dòng)勢(shì)為15V，電阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的阻值滿足要求，其他部分電阻不計(jì)，取，為了保證ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，則：

（1）ab通入的最大電流為多少？
（2）ab通入的最小電流為多少？
（3）R的調(diào)節(jié)范圍是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，平行光滑導(dǎo)軌OPQ、OˊPˊQˊ相距L=0.5m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=53°角，OP段和OˊPˊ段是導(dǎo)電的，PQ段和PˊQˊ段是絕緣的，在P和Pˊ處固定一個(gè)“∩”形導(dǎo)體框abcd，導(dǎo)體框平面與導(dǎo)軌面垂直，面積S=0.3m2�？臻g存在變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向與導(dǎo)軌平行，與線圈abcd垂直。質(zhì)量為m=0.02kg、電阻R=0.2Ω的金屬棒AB放在兩導(dǎo)軌上QQˊ處，與PPˊ的距離x=0.64m，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。t=0時(shí)刻，從QQˊ無(wú)初速度釋放金屬棒AB，此時(shí)磁場(chǎng)方向沿導(dǎo)軌向上（規(guī)定為正方向），磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化規(guī)律為B=0.2－0.8t（T）。除金屬棒AB外，不計(jì)其它電阻。求：

（1）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，金屬棒AB中有感應(yīng)電流？感應(yīng)電流的方向如何？
（2）假設(shè)OP段和OˊPˊ段的導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，金屬棒AB在OP段和OˊPˊ段的導(dǎo)軌上能滑行多遠(yuǎn)？（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

阻值為10的電阻接到如圖所示的交流電源上．以下說(shuō)法中正確的是

A．電壓的有效值為10 V
B．電阻消耗的電功率為5 W
C．通過(guò)電阻的電流有效值為A
D．電阻每秒鐘產(chǎn)生的熱量為10 J

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同步練習(xí)冊(cè)答案