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

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

（1）2 A，b到a；（2）0.9 J

解析試題分析：（1）由圖象可知磁場變化率為：    ①
由法拉第電磁感應定律知：

解得：E="2" V
通過金屬棒ab的電流為
解得：I="2" A，方向b指向a。
（2）金屬棒剛要發(fā)生滑動時，由平衡條件可知
         ⑥
由圖像可知
         ⑦
由焦耳定律可知，金屬棒產(chǎn)生熱量        ⑧
解得
評分標準：①②③④⑤⑥⑦式各1分，⑧式2分；每個結(jié)果1分，電流方向1分。
考點：本題考查電磁感應，涉及力學問題和圖象。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

abcd是質(zhì)量為m，長和寬分別為b和l的矩形金屬線框，有靜止沿兩條平行光滑的傾斜軌道下滑，軌道平面與水平面成θ角。efmn為一矩形磁場區(qū)域，磁感應強度為B，方向豎直向上。已知da=an=ne=b，線框的cd邊剛要離開磁區(qū)時的瞬時速度為v，整個線框的電阻為R，試用題中給出的物理量（m、b、l、B、θ、v、R）表述下列物理量。

（1）ab剛進入磁區(qū)時產(chǎn)生的感應電動勢
（2）此時線框的加速度
（3）線框下滑中共產(chǎn)生的熱量

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分） 如圖所示，兩根豎直放置的平行光滑金屬導軌，上端接阻值R＝3 Ω的定值電阻．水平虛線間有與導軌平面垂直的勻強磁場B，磁場區(qū)域的高度為d＝0.3 m．導體棒a的質(zhì)量ma＝0.2 kg，電阻Ra＝3 Ω；導體棒b的質(zhì)量mb＝0.1 kg，電阻Rb＝6 Ω.它們分別從圖中P、Q處同時由靜止開始在導軌上無摩擦向下滑動，且都能勻速穿過磁場區(qū)域，當b剛穿出磁場時a正好進入磁場．設(shè)重力加速度為g＝10 m/s2，不計a、b之間的作用，整個過程中a、b棒始終與金屬導軌接觸良好，導軌電阻忽略不計．求：

（1）在整個過程中，a、b兩棒克服安培力做的功分別是多少；
（2）a、b棒進入磁場的速度；
（3）分別求出P點和Q點距A1的高度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L=0.40m，金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ=37º，在導軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應強度B=0.50T、方向垂直于導軌所在平面斜向左上方的勻強磁場.金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源.現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止.導體棒與金屬導軌垂直、且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω，金屬導軌電阻不計，g取10m/s2，已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，求：

（1）通過導體棒的電流；
（2）導體棒受到的安培力大�。�
（3）導體棒受到的摩擦力.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）、如圖，一直導體棒質(zhì)量為m、長為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導軌上，并與之密接；棒左側(cè)兩導軌之間連接一可控制的負載電阻（圖中未畫出）；導軌置于勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌所在平面。開始時，給導體棒一個平行于導軌的初速度v0。在棒的運動速度由v0減小至v1的過程中，通過控制負載電阻的阻值使棒中的電流強度I保持恒定。導體棒一直在磁場中運動。若不計導軌電阻，求此過程中導體棒上感應電動勢的平均值和負載電阻上消耗的平均功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長直導軌，間距為L1，處在豎直向下、磁感應強度大小為B1的勻強磁場中，一導體桿ef垂直于P、Q放在導軌上，在外力作用下向左做勻速直線運動。質(zhì)量為m、每邊電阻均為r、邊長為L2的正方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，兩頂點a、b通過細導線與導軌相連，磁感應強度大小為B2的勻強磁場垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止狀態(tài)，不計其余電阻和細導線對a、b點的作用力．

(1)通過ab邊的電流Iab是多大？
(2)導體桿ef的運動速度v是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

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

(1)金屬棒上產(chǎn)生的感應電動勢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？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，兩根電阻不計、相距L且足夠長的平行光滑導軌與水平面成 θ 角，導軌處在磁感應強度B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面斜向上，導軌下端連接阻值為R的電阻。現(xiàn)讓一質(zhì)量為m，電阻也為R、與導軌接觸良好的水平金屬棒ab從靜止開始下滑，ab下滑距離s后開始勻速運動，重力加速度為g。求：

（1）ab棒勻速下滑時速度v的大小；
（2）ab棒從靜止至開始勻速下滑的過程中，ab棒上產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，理想變壓器的副線圈上，通過輸電線連接兩只燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R，原線圈輸入恒定的交變電壓．開始時，開關(guān)S斷開，當開關(guān)S閉合時，以下說法正確的有

A．等效電阻R的電壓增加B．通過燈泡L1的電流增加
C．副線圈輸出的電壓增加D．原線圈輸入的功率增加

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