如圖所示，寬度L＝0.5 m的光滑金屬框架MNPQ固定于水平面內(nèi)，并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.4 T，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，框架的電阻非均勻分布．將質(zhì)量m＝0.1 kg，電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上，并與框架接觸良好．以P為坐標(biāo)原點(diǎn)，PQ方向?yàn)閤軸正方向建立坐標(biāo)．金屬棒從處以的初速度，沿x軸負(fù)方向做的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中金屬棒僅受安培力作用．求：

(1)金屬棒ab運(yùn)動(dòng)0.5 m，框架產(chǎn)生的焦耳熱Q；
(2)框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關(guān)系；
(3)為求金屬棒ab沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)0.4 s過(guò)程中通過(guò)ab的電荷量q，某同學(xué)解法為：先算出經(jīng)過(guò)0.4 s金屬棒的運(yùn)動(dòng)距離x，以及0.4 s時(shí)回路內(nèi)的電阻R，然后代入求解．指出該同學(xué)解法的錯(cuò)誤之處，并用正確的方法解出結(jié)果．

(1)0.1 J　(2) 　(3)

解析試題分析：(1)金屬棒僅受安培力作用，其大小

金屬棒運(yùn)動(dòng)0.5 m，框架中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做的功
所以.
(2)金屬棒所受安培力為

所以
由于棒做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
所以
(3)錯(cuò)誤之處是把0.4 s時(shí)回路內(nèi)的電阻R代入進(jìn)行計(jì)算．
正確的解法是
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/d4/8/gqeoq1.png" style="vertical-align:middle;" />
所以
考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；
點(diǎn)評(píng)：電磁感應(yīng)中的功能關(guān)系是通過(guò)安培力做功量度外界的能量轉(zhuǎn)化成電能．找兩個(gè)物理量之間的關(guān)系是通過(guò)物理規(guī)律一步一步實(shí)現(xiàn)的．用公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，如果計(jì)算的是過(guò)程量，我們要看這個(gè)量有沒(méi)有發(fā)生改變．

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

（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(xiàn)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： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，AB、CD是水平放置的光滑導(dǎo)軌，軌距為L(zhǎng)=0.5m，兩軌間接有電阻R=4Ω，另有一金屬棒ef恰好橫跨在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌保持良好接觸。已知ef棒的電阻為1Ω，其它電阻不計(jì)。若整個(gè)裝置處在B=0.5T、方向垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)將ef棒以V=10m/s的速度水平向右作勻速運(yùn)動(dòng)。

求：（1）ef棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小Eef。  
（2）維持ef棒作勻速運(yùn)動(dòng)所需水平外力的大小和方向。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，傾角為37°，寬度為0.5 m，電阻忽略不計(jì)，其上端接一小燈泡，電阻為1 Ω。質(zhì)量為0.2 kg的導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，距離頂端1m，接入電路的電阻為1Ω，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。先固定導(dǎo)體棒MN，2s后讓MN由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光。重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6。求

（1）1s時(shí)流過(guò)小燈泡的電流大小和方向；
（2）小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時(shí)消耗的電功率；
（3）小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒MN運(yùn)動(dòng)的速度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根平行的導(dǎo)軌處于同一水平面內(nèi)，相距為L(zhǎng)．導(dǎo)軌左端用阻值為R的電阻相連，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。導(dǎo)軌上跨接一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)寬度為S1．現(xiàn)對(duì)桿施加一水平向右的恒定拉力F，使它由靜止開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)金屬桿離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)立即將拉力F撤去，金屬桿繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了一段距離后停止在導(dǎo)軌上。已知重力加速度為g．

（1）若金屬桿在離開(kāi)磁場(chǎng)前就做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，求勻速運(yùn)動(dòng)的速度；
（2）金屬桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程，通過(guò)電阻R的電量是多少？
（3）若金屬桿離開(kāi)磁場(chǎng)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了S2后停止在導(dǎo)軌上。金屬桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程，電阻R產(chǎn)生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖所示，理想變壓器，原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為n。原線(xiàn)圈接正弦交流電壓U，輸出端A、A1、A2、A3為理想的交流電流表，R為三個(gè)完全相同的電阻，L為電感，C為電容，當(dāng)輸入端接通電源后，電流表A讀數(shù)為I。下列判斷正確的是

A．副線(xiàn)圈兩端的電壓為nU    
B．通過(guò)副線(xiàn)圈的最大電流
C．電流表A1的讀數(shù)I1大于電流表A2的讀數(shù)I2      
D．電流表A3的讀數(shù)I3=0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖是某小型發(fā)電站的電能輸送示意圖，變壓器均為理想變壓器，并標(biāo)示了電流、電壓和變壓器的匝數(shù)比，R線(xiàn)表示輸電線(xiàn)等效電阻，則

A．，B．，
C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖，理想變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為20: 1，原線(xiàn)圈接入一電壓為 u=U0sinωt的交流電源，副線(xiàn)圈接一個(gè)R=5.5Ω的負(fù)載電阻。若 U0=220V ，ω=100πrad/s，則下述結(jié)論正確的是 (     )

A．副線(xiàn)圈中電壓表的讀數(shù)為 11V
B．副線(xiàn)圈中輸出交流電的周期為0.02s
C．原線(xiàn)圈中電流表的讀數(shù)為0.1A
D．原線(xiàn)圈中的輸入功率為11W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖，將額定電壓為60V的用電器，通過(guò)一理想變壓器接在正弦交變電源上。閉合開(kāi)關(guān)S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表（均為理想電表）的示數(shù)分別為220V和2.2A。以下判斷正確的是

A．變壓器輸入功率為484W
B．通過(guò)原線(xiàn)圈的電流的有效值為0.6A
C．通過(guò)副線(xiàn)圈的電流的最大值為2.2A
D．變壓器原、副線(xiàn)圈的電流匝數(shù)比

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