（10分）如圖所示，一對光滑的平行金屬導軌固定在同一水平面內(nèi)，導軌間距l(xiāng)=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的電阻，一質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B=0.4T，棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速運動，當棒的位移x=9m時撤去外力，棒繼續(xù)運動一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=2:1，導軌足夠長且電阻不計，棒在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，求：

(1)棒在勻加速運動過程中，通過電阻R的電荷量q
(2)撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2
(3)外力做的功WF

4.5C    1.8J   5.4J

解析試題分析：(1) 通過電阻R的電荷量    
由閉合電路歐姆定律有     
感應電動勢      
聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)得  q =4.5C
（2）棒在撤去外力時的速度為v，由運動學公式得
由能量守恒得 J
(3) J
由能量守恒有：J
考點：閉合電路歐姆定律、能量守恒

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示是某人設計的一種振動發(fā)電裝置，它的結構是一個套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r＝0.1 m、匝數(shù)n＝20的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）。在線圈所在位置磁感應強度B的大小均為0.2 T，線圈的電阻為2 Ω，它的引出線接有8 Ω的小電珠L（可以認為電阻為定值）。外力推動線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復運動，便有電流通過電珠。當線圈向右的位移x隨時間t變化的規(guī)律如圖丙所示時（x取向右為正），求：

（1）線圈運動時產(chǎn)生的感應電流I的大小，并在圖丁中畫出感應電流隨時間變化的圖像（在圖甲中取電流由C向上流過電珠L到D為正）；
（2）每一次推動線圈運動過程中作用力F的大��；
（3）該發(fā)電機的輸出功率P（摩擦等損耗不計）；

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導軌平行固定放置，間距d＝0.5 m，電阻不計，左端通過導線與阻值R ＝2 W的電阻連接，右端通過導線與阻值RL ＝4 W的小燈泡L連接．在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場，CE長l ="2" m，有一阻值r ="2" W的金屬棒PQ放置在靠近磁場邊界CD處（恰好不在磁場中）．CDEF區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度B隨時間變化如圖乙所示．在t＝0至t＝4s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，在t＝4s時使金屬棒PQ以某一速度進入磁場區(qū)域并保持勻速運動．已知從t＝0開始到金屬棒運動到磁場邊界EF處的整個過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，求：
（1）通過小燈泡的電流．
（2）金屬棒PQ在磁場區(qū)域中運動的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

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�，F(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，金屬導軌的其它電阻不計，g取10m/s2。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，試求：

⑴通過導體棒的電流；
⑵導體棒受到的安培力大小；
⑶導體棒受到的摩擦力的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）．如圖所示，水平面上有一個動力小車，在動力小車上豎直固定著一個長度L1、寬度L2的矩形線圈，線圈匝線為n，總電阻為R，小車和線圈的總質(zhì)量為m，小車運動過程所受摩擦力為f。小車最初靜止，線圈的右邊剛好與寬為d（d﹥L1）的有界磁場的左邊界重合。磁場方向與線圈平面垂直，磁感應強度為B�，F(xiàn)控制動力小車牽引力的功率，讓它以恒定加速度a進入磁場，線圈全部進入磁場后，開始做勻速直線運動，直至完全離開磁場，整個過程中，牽引力的總功為W。

（1）求線圈進入磁場過程中，感應電流的最大值和通過導線橫截面的電量。
（2）求線圈進入磁場過程中，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱。
（3）寫出整個過程中，牽引力的功率隨時間變化的關系式。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，在勻強磁場中有一個“n”形導線框可繞AB軸轉動，已知勻強磁場的磁感應強度B＝ T(磁場無限大)，線框的CD邊長為l1＝20 cm，CE、DF邊長均為l2＝10 cm，線圈電阻r＝1 Ω，轉速為50 r/s. 外電路電阻R＝4 Ω，若從圖示位置開始計時，

(1)轉動過程中感應電動勢的最大值；
(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉過60°角時的瞬時感應電動勢；
(3)交流電壓表的示數(shù)；
(4)周期內(nèi)通過R的電荷量為多少？

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科目：高中物理 來源： 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： 題型：計算題

如圖所示，兩條足夠長的平行光滑金屬導軌豎直固定放置，導軌電阻不計，其間距為L=2m。在兩導軌之間有磁感應強度為B=0.5T的勻強磁場，其方向垂直導軌所在的豎直面水平向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m1=2kg，金屬棒cd的質(zhì)量為m2=1kg，ab和cd都與導軌垂直放置，且其長度剛好都和導軌寬度相同，ab和cd的電阻之和為R=1Ω。開始時使ab和cd都靜止。當ab棒在豎直面向上的外力作用下，以加速度大小為a1=1m/s2沿兩導軌所在的豎直面向上開始做勻加速運動的同時，cd棒也由靜止釋放。ab棒和cd棒在運動過程中始終和導軌垂直，且和導軌接觸良好。重力加速度為g=10m/s2。試求：

（1）當cd棒沿兩導軌所在的豎直面向下運動的加速度大小為a2=2m/s2時，作用在ab棒上的外力大小和回路中的總電功率；
（2）當cd棒沿兩導軌所在的豎直面向下運動的速度最大時，作用在ab棒上的外力大小和回路中的總電功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

一矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，產(chǎn)生的交變電流電動勢（V），則（  ）

A．交流電的電動勢峰值是V
B．交流電的電動勢有效值是220V
C．當t＝0時，線圈平面恰好與中性面重合
D．當s時，e值為110V

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