（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強度為B的勻強磁場中，一長度為2a，電阻等于R，粗細均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的接觸．當金屬棒以恒定速度v向右移動經(jīng)過環(huán)心O時，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．
（1）（2）

試題分析：（1）導體棒運動產(chǎn)生電流，它相當于電源，內(nèi)阻為R，電動勢為：E＝Blv＝2Bav ①（2分）
畫出等效電路圖如圖所示，根據(jù)右手定則，金屬棒中電流從N流向M，所以M相當于電源的正極，N相當于電源的負極．

外電路總電阻為 ②（1分）
根據(jù)閉合電路歐姆定律，棒上電流大小為：
 ③（2分
棒兩端電壓是路端電壓④（1分）
將數(shù)據(jù)代入④式解得： ⑤（1分）
（2）圓環(huán)和金屬棒上的總熱功率為：
P＝EI ⑥（3分）
由①⑥式解得：⑦（1分）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，先后以速度v1和v2勻速把一矩形線圈拉出有界勻強磁場區(qū)域，v1=2v2在先后兩種情況下
A．線圈中的感應電流之比為I1∶I2=2∶1
B．線圈中的感應電流之比為I1∶I2=1∶2
C．線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1∶Q2=2∶1
D．通過線圈某截面的電荷量之比q1∶q2=1∶2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，相距為L的兩條足夠長的平行金屬導軌右端連接有一定值電阻R，整個裝置被固定在水平地面上，整個空間存在垂直于導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B，兩根質(zhì)量均為m，電阻都為R，與導軌間的動摩擦因數(shù)都為μ的相同金屬棒MN、EF垂直放在導軌上�，F(xiàn)在給金屬棒MN施加一水平向左的作用力F，使金屬棒MN從靜止開始以加速度a做勻加速直線運動，若重力加速度為g，導軌電阻不計，最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。則下列說法正確的是
A．從金屬棒MN開始運動到金屬棒EF開始運動經(jīng)歷的時間為t＝
B．若從金屬棒MN開始運動到金屬棒EF開始運動經(jīng)歷的時間為T，則此過程中流過電阻R的電荷量為q=
C．若從金屬棒MN開始運動到金屬棒EF開始運動經(jīng)歷的時間為T，則金屬棒EF開始運動時，水平拉力F的瞬時功率為P＝（ma＋μmg）aT
D．從金屬棒MN開始運動到金屬棒EF開始運動的過程中，兩金屬棒的發(fā)熱量相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（15分）如圖所示，質(zhì)量為m=0.1kg粗細均勻的導線，繞制成閉合矩形線框，其中長，寬，豎直放置在水平面上。中間有一磁感應強度B=1.0T，磁場寬度的勻強磁場。線框在水平向右的恒力F=2N的作用下，從圖示位置由靜止開始沿水平方向運動，線框AB邊從左側(cè)進入磁場，從磁場右側(cè)以=1m/s的速度勻速運動離開磁場，整個過程中線框始終受到大小恒定的阻力Ff=1N，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動。求線框的AB邊：

（1）離開磁場時感應電流的大��；
（2）剛進入磁場時感應電動勢的大小；
（3）穿越磁場的過程中安培力所做的總功。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一導線彎成直徑為d的半圓形閉合回路．虛線MN右側(cè)有磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直．從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列說法中正確的是
A．感應電流的方向先沿順時針方向，后沿逆時針方向
B．CD段直導線始終不受安培力
C．感應電動勢的最大值E=Bdv
D．感應電動勢的平均值

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖，兩根相距l(xiāng)=1m平行光滑長金屬導軌電阻不計，被固定在絕緣水平面上，兩導軌左端接有R=2Ω的電阻，導軌所在區(qū)域內(nèi)加上與導軌垂直、方向相反的磁場，磁場寬度d相同且為0.6m，磁感應強度大小B1=T、B2=0.8T�，F(xiàn)有電阻r=1Ω的導體棒ab垂直導軌放置且接觸良好，當導體棒ab以m/s從邊界MN進入磁場后始終作勻速運動，求：

⑴導體棒ab進入磁場B1時拉力的功率；
⑵導體棒ab經(jīng)過任意一個B2區(qū)域過程中通過電阻R的電量；
⑶導體棒ab勻速運動過程中電阻R兩端的電壓有效值。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖所示，勻強磁場豎直向上穿過水平放置的金屬框架，框架寬為L，右端接有電阻為R，磁感應強度為B，一根質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒受到外力沖量后，以的初速度沿框架向左運動，棒與框架的動摩擦因數(shù)為，測得棒在整個運動過程中，通過任一截面的電量為q，求：（1）棒能運動的距離？（2）R上產(chǎn)生的熱量？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，相距為d的兩水平線L1和L2分別是水平向里的勻強磁場的邊界，磁場的磁感應強度為B，正方形線框abcd邊長為L(L<d)、質(zhì)量為m。將線框在磁場上方高h處由靜止開始釋放，當ab邊進入磁場時速度為V0，cd邊剛穿出磁場時速度也為V0。從ab邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個過程中(      )
A．線框一直都有感應電流B．線框有一階段的加速度為g
C．線框產(chǎn)生的熱量為mg(d+h+L)D．線框做過減速運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質(zhì)量為m=0.1kg的鋁框，用絕緣細線懸掛起來，框中心距地面高h=0.8m，有一質(zhì)量M=0.2kg的磁鐵以10m/s的水平速度沿框中心穿過鋁框，落在距鋁框原位置水平距離s=3.6m處，則在磁鐵與鋁框發(fā)生相互作用時：

(1)鋁框向哪邊偏轉(zhuǎn)?它能上升多高?
(2)在磁鐵穿過鋁框過程中，框中產(chǎn)生多少電能?

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