如圖（甲）為一研究電磁感應(yīng)的實驗裝置示意圖，其中電流傳感器（相當(dāng)于一只理想的電流表）能將各時刻的電流數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)接嬎銠C(jī)，經(jīng)計算機(jī)處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖象．已知電阻R及金屬桿的電阻r均為0.5Ω，桿的質(zhì)量m及懸掛物的質(zhì)量M均為0.1kg，桿長L=1m．實驗時，先斷開K，取下細(xì)線調(diào)節(jié)軌道傾角，使桿恰好能沿軌道勻速下滑．然后固定軌道，閉合K，在導(dǎo)軌區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場，讓桿在懸掛物M的牽引下，從圖示位置由靜止開始釋放，此時計算機(jī)屏幕上顯示出如圖（乙）所示的I-t圖象（設(shè)桿在整個運(yùn)動過程中與軌道垂直，且細(xì)線始終沿與軌道平行的方向拉桿，導(dǎo)軌的電阻、細(xì)線與滑輪間的摩擦及滑輪的質(zhì)量均忽略不計）．

試求：（1）t=0.2s時電阻R的熱功率；
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（3）估算0～0.4s內(nèi)流過電阻R的電荷量．
（1）由圖象知t=0.2s時電路中電流 I=0.6A；
電阻R的熱功率 P=I2R=0.62×0.5W=0.18W；
（2）由圖知：桿達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動時的電流為 I=1.0A，
K斷開時：mgsinθ=μmgcosθ，
K閉合后桿穩(wěn)定運(yùn)動時：Mg+mgsinθ=μmgcosθ+BIL，
解得：B=
Mg
IL
=
0.1×10
1×1
T=1T．
（3）0.4s內(nèi)通過電阻R的電荷量為圖線與t軸包圍的面積，則圖知：總格數(shù)為137，
q=137×0.04×0.04C=0.22C
答：（1）t=0.2s時電阻R的熱功率為0.18W；（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為1T；（3）0～0.4s內(nèi)流過電阻R的電荷量為0.22C．
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，一個圓形線圈放在勻強(qiáng)磁場中，設(shè)在第1s內(nèi)磁感線垂直于線圈平面向里，如圖（a），磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖（b），那么在第2s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小方向是（　　）
A．逐漸增大，逆時針方向B．逐漸減小，順時針方向
C．大小恒定，順時針方向D．大小恒定，逆時針方向

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，面積為S=0.2m2、匝數(shù)N=100匝的線圈處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直線圈平面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律為B=（2+0.2t）T，電阻R1=6Ω，線圈電阻R2=4Ω，試求：
（1）t=0時刻穿過回路中的磁通量φ
（2）回路中a、b兩點間的電壓．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

閉合回路中的磁通量Φ隨時間t變化的圖象分別如圖所示，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的下列說法正確的是（　　）
A．
圖中的回路中感應(yīng)電動勢恒定不變
B．
圖中的回路中感應(yīng)電動勢變大
C．
圖中的回路中0～t1時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢小于t1～t2時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢
D．
圖中的回路中感應(yīng)電動勢先變小再大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，用兩根材料、粗細(xì)、長度完全相同的導(dǎo)線，繞成匝數(shù)分別為n1=50和n2=100的圓形閉合線圈A和B，兩線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻變化時，兩線圈中的感應(yīng)電流之比IA：IB為（　　）
A．2：1B．1：2C．4：1D．1：4

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分，O點為圓弧的圓心．兩金屬軌道之間的寬度為0.5m，勻強(qiáng)磁場方向如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5T．質(zhì)量為0.05kg、長為0.5m的金屬細(xì)桿置于金屬軌道上的M點．當(dāng)在金屬細(xì)桿內(nèi)通以電流強(qiáng)度為2A的恒定電流時，金屬細(xì)桿可以沿桿向右由靜止開始運(yùn)動．已知MN=OP=1m，求：
（1）金屬細(xì)桿開始運(yùn)動時的加速度大�。�
（2）金屬細(xì)桿運(yùn)動到P點時的速度大�。�
（3）金屬細(xì)桿運(yùn)動到P點時對每一條軌道的壓力大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，固定在水平面上的三角形導(dǎo)線框PQS頂角為θ，處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中．一根用與導(dǎo)線框粗細(xì)相同的同種材料制作的導(dǎo)線棒MN放在導(dǎo)線框上，保持MN⊥QS．用水平力F拉MN向右勻速運(yùn)動，MN與導(dǎo)軌間的接觸電阻和摩擦都忽略不計．則下列說法中正確的是（　�。�
A．回路中的感應(yīng)電流方向不變，大小逐漸增大
B．回路中的感應(yīng)電流方向不變，大小逐漸減小
C．回路中的感應(yīng)電流方向和大小都保持不變
D．回路中的感應(yīng)電動勢大小保持不變

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌傾斜放置，與水平面間的夾角為θ=37°，兩導(dǎo)軌之間距離為L=0.2m，導(dǎo)軌上端m、n之間通過導(dǎo)線連接，有理想邊界的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，虛線ef為磁場邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2.0T．一質(zhì)量為m=0.05kg的光滑金屬棒ab從距離磁場邊界0.75m處由靜止釋放，金屬棒接入兩軌道間的電阻r=0.4Ω，其余部分的電阻忽略不計，ab、ef均垂直導(dǎo)軌．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）ab棒最終在磁場中勻速運(yùn)動時的速度；
（2）ab棒運(yùn)動過程中的最大加速度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，通電導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m、長為L，水平地放置在傾角為θ的光滑斜面上，通以圖示方向的電流，電流強(qiáng)度為I，要求導(dǎo)體棒ab靜止在斜面上．求：
（1）若磁場方向豎直向上，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？
（2）若要求磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小方向如何？

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