（10分）如圖，兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)，電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開(kāi)始釋放。金屬棒下落過(guò)程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知某時(shí)刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�
(2)燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速率。

(1)　(2)

解析試題分析：
　(1)設(shè)小燈泡的額定電流為，有P＝R①
由題意在金屬棒沿導(dǎo)軌豎直下落的某時(shí)刻后，小燈泡保持正常發(fā)光，流經(jīng)MN中電流為
I＝2②
此時(shí)金屬棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度達(dá)到最大值，有mg＝BLI③
聯(lián)立①②③式得
B＝④
(2)設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)，導(dǎo)體棒的速率為v，由電磁感應(yīng)定律與歐姆定律得E＝BLv⑤
E＝R⑥
聯(lián)立①②④⑤⑥式得v＝。
考點(diǎn)：電磁感應(yīng)與電路的綜合

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：填空題

如圖所示，一單匝線(xiàn)圈從左側(cè)進(jìn)入磁場(chǎng)。在此過(guò)程中，線(xiàn)圈的磁通量將   （選填“變大”或“變小”）。若上述過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間為0.1s，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.2V，則線(xiàn)圈中的磁通量變化了          Wb。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（20分）如圖（a）所示，兩條間距為h的水平虛線(xiàn)之間存在方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按圖（b）中B-t圖象變化（圖中Bo已知）�，F(xiàn)有一個(gè)“日”字形剛性金 屬，線(xiàn)框ABCDEF，它的質(zhì)量為m，EF中間接有一開(kāi)關(guān)S，開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)三條水平邊框的電阻均為R，其余各邊電阻不計(jì)。AB=CD=EF=L，AD=DE=h。用兩根輕質(zhì)的絕緣細(xì)線(xiàn)把線(xiàn)框豎直懸掛住，AB邊恰好在磁場(chǎng)區(qū)域M1 N1和M2N2的正中間，開(kāi)始開(kāi)關(guān)S處于斷開(kāi)狀態(tài)。t0（未知）時(shí)刻細(xì)線(xiàn)恰好松弛，此后閉合開(kāi)關(guān)同時(shí)剪斷兩根細(xì)線(xiàn)，當(dāng)CD邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)上邊界Mi Ni時(shí)線(xiàn)框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)（空氣阻力不計(jì)）。求：
（1）t0的值；
（2）線(xiàn)框EF邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)下邊界M2N2時(shí)的速度；
（3）從剪斷細(xì)線(xiàn)到線(xiàn)框EF邊離開(kāi)磁場(chǎng)下邊界M2N2的過(guò)程中金屬線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱。

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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，相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面的夾角為θ， N、Q兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下。將質(zhì)量為m、阻值也為R的金屬桿ab垂直放在導(dǎo)軌上，桿ab由靜止釋放，下滑距離x時(shí)達(dá)到最大速度。重力加速度為g，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，桿與導(dǎo)軌接觸良好。求：
⑴桿ab下滑的最大加速度；
⑵桿ab下滑的最大速度；
⑶上述過(guò)程中，桿上產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，abcd是一邊長(zhǎng)為l的勻質(zhì)正方形導(dǎo)線(xiàn)框，總電阻為R，今使線(xiàn)框以恒定速度v水平向右穿過(guò)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)寬度為3l，求線(xiàn)框在進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)和穿出磁場(chǎng)區(qū)兩個(gè)過(guò)程中a b兩點(diǎn)間電勢(shì)差的大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分） 如圖所示，兩根豎直放置的平行光滑金屬導(dǎo)軌，上端接阻值R＝3 Ω的定值電阻．水平虛線(xiàn)間有與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)區(qū)域的高度為d＝0.3 m．導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma＝0.2 kg，電阻Ra＝3 Ω；導(dǎo)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(shí)由靜止開(kāi)始在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)b剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)．設(shè)重力加速度為g＝10 m/s2，不計(jì)a、b之間的作用，整個(gè)過(guò)程中a、b棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)．求：

（1）在整個(gè)過(guò)程中，a、b兩棒克服安培力做的功分別是多少；
（2）a、b棒進(jìn)入磁場(chǎng)的速度；
（3）分別求出P點(diǎn)和Q點(diǎn)距A1的高度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

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

⑴導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)B1時(shí)拉力的功率；
⑵導(dǎo)體棒ab經(jīng)過(guò)任意一個(gè)B2區(qū)域過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量；
⑶導(dǎo)體棒ab勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電阻R兩端的電壓有效值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（18分）、如圖，一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長(zhǎng)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(dǎo)軌上，并與之密接；棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負(fù)載電阻（圖中未畫(huà)出）；導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。開(kāi)始時(shí)，給導(dǎo)體棒一個(gè)平行于導(dǎo)軌的初速度v0。在棒的運(yùn)動(dòng)速度由v0減小至v1的過(guò)程中，通過(guò)控制負(fù)載電阻的阻值使棒中的電流強(qiáng)度I保持恒定。導(dǎo)體棒一直在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)導(dǎo)軌電阻，求此過(guò)程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值和負(fù)載電阻上消耗的平均功率。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上。初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線(xiàn)與導(dǎo)軌平行。

（1）求初始時(shí)刻通過(guò)電阻R的電流I的大小和方向；
（2）當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí)，速度變?yōu)関，求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小a；
（3）導(dǎo)體棒最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，求導(dǎo)體棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直到停止的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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同步練習(xí)冊(cè)答案