【題目】如圖甲所示，平行長(zhǎng)直光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，間距L=0.4m，導(dǎo)軌右端接有阻值R=1Ω的電阻，導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌上，且接觸良好，導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)．導(dǎo)軌間有一方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域的邊界滿足曲線方程y=0.4sin(x)(0≤x≤0.4m，y的單位：m)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示．零時(shí)刻開(kāi)始，棒從導(dǎo)軌左端開(kāi)始向右勻速運(yùn)動(dòng)，1s后剛好進(jìn)入磁場(chǎng)，若使棒在外力F作用下始終以速度v=2m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求：

（1）棒進(jìn)入磁場(chǎng)前，回路中的電流的方向；

（2）棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中外力F的最大功率；

（3）棒通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．

【答案】（1）逆時(shí)針（2）0.16 W（3）1.6×10－2J

【解析】（1）進(jìn)入磁場(chǎng)前，由楞次定律可知，磁通量增加，則閉合回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針；

（2）棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，當(dāng)棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)0.2m時(shí)，棒切割磁感線的有效長(zhǎng)度最長(zhǎng)，為L，此時(shí)回路中有最大電動(dòng)勢(shì)：；

最大電流：；

最大安培力：，

最大外力：；

最大功率：；

（3）由圖可知，產(chǎn)生的為正弦式交流電，則棒通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中電動(dòng)勢(shì)的有效值，

棒通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中的時(shí)間，

棒通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．

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：

【題目】為了進(jìn)一步提高回旋加速器的能量，科學(xué)家建造了“扇形聚焦回旋加速器”。在扇形聚焦過(guò)程中，離子能以不變的速率在閉合平衡軌道上周期性旋轉(zhuǎn)。

扇形聚焦磁場(chǎng)分布的簡(jiǎn)化圖如圖所示，圓心為O的圓形區(qū)域等分成六個(gè)扇形區(qū)域，其中三個(gè)為峰區(qū)，三個(gè)為谷區(qū)，峰區(qū)和谷區(qū)相間分布。峰區(qū)內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，谷區(qū)內(nèi)沒(méi)有磁場(chǎng)。質(zhì)量為m，電荷量為q的正離子，以不變的速率v旋轉(zhuǎn)，其閉合平衡軌道如圖中虛線所示。

（1）求閉合平衡軌道在峰區(qū)內(nèi)圓弧的半徑r，并判斷離子旋轉(zhuǎn)的方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針；

（2）求軌道在一個(gè)峰區(qū)內(nèi)圓弧的圓心角θ，及離子繞閉合平衡軌道旋轉(zhuǎn)的周期T；

（3）在谷區(qū)也施加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B' ，新的閉合平衡軌道在一個(gè)峰區(qū)內(nèi)的圓心角θ變?yōu)?/span>90°，求B'和B的關(guān)系。已知：sin（α±β ）=sinαcosβ±cosαsinβ，cosα=1-2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，小球沿足夠長(zhǎng)的斜面向上做勻變速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)a、b、c、d到達(dá)最高點(diǎn)e．已知ab＝bd＝6 m，bc＝1 m，小球從a到c和從c到d所用的時(shí)間都是2 s，設(shè)小球經(jīng)b、c時(shí)的速度分別為vb、vc，則（ ）

A. vb＝2 m/s B. vc＝3 m/s

C. xde＝3 m D. 從d到e所用時(shí)間為4 s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整。

(2)如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后可能現(xiàn)的情況有：

A．將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將____________。

B．原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向左拉時(shí)，靈敏電流計(jì)指針___________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（原創(chuàng)）如圖所示，ABCD為菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，O為其中心，AC兩點(diǎn)各固定有一個(gè)質(zhì)量為M的球體，球心分別與AC兩點(diǎn)重合，將一個(gè)質(zhì)量為m的小球從B點(diǎn)由靜止釋放，只考慮M對(duì)m的引力作用，以下說(shuō)法正確的有（ ）

A. m將在BD之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)

B. 從B到O的過(guò)程當(dāng)中，做勻加速運(yùn)動(dòng)

C. 從B到O的過(guò)程當(dāng)中，左側(cè)的M對(duì)m的引力越來(lái)越小

D. m在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有三個(gè)位置所受合力的功率為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示是一打樁機(jī)的簡(jiǎn)易模型。質(zhì)量m=1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，上升一段高度后撤去F，到最高點(diǎn)后自由下落，撞擊釘子，將釘子打入2cm深度，且物體不再被彈起，若以初始狀態(tài)物體與釘子接觸處為零勢(shì)能點(diǎn)，物體上升過(guò)程中，機(jī)械能E與上升高度h的關(guān)系圖像如圖乙所示。撞擊前不計(jì)所有摩擦，釘子質(zhì)量忽略不計(jì)，。則

A．物體上升過(guò)程中的加速度為

B．物體上升過(guò)程中的最大速度為2m/s

C．物體上升到0．25m高度處拉力F的瞬時(shí)功率為12W

D．釘子受到的平均阻力為600N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,匈牙利大力士希恩考·若爾特曾用牙齒拉動(dòng)50 t的A320客機(jī)。他把一條繩索的一端系在飛機(jī)下方的前輪處,另一端用牙齒緊緊咬住,在52 s的時(shí)間內(nèi)將客機(jī)拉動(dòng)了約40 m。假設(shè)大力士牙齒的拉力約為5×103 N恒定不變,繩子與水平方向夾角θ約為30°,則飛機(jī)在被拉動(dòng)的過(guò)程中 (　　)

A. 重力做功約2.0×107 J B. 拉力做功約1.7×105 J

C. 克服阻力做功約為1.5×105 J D. 合外力做功約為2.0×105 J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻、同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)．質(zhì)點(diǎn)甲做初速度為零，加速度大小為a1的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．質(zhì)點(diǎn)乙做初速度為v0，加速度大小為a2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)至速度減為零保持靜止．甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的x-v（位置速度）圖象如圖所示（虛線與對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)軸垂直）（ ）

A．在x-v圖象中，圖線a表示質(zhì)點(diǎn)甲的運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)乙的初速度v0=6m/s

B．質(zhì)點(diǎn)乙的加速度大小a2=2m/s2

C．質(zhì)點(diǎn)甲的加速度大小a1=2m/s2

D．圖線a、b的交點(diǎn)表示兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)到達(dá)同一位置

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某放射性元素的原子核靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)它放出一個(gè)α粒子后，速度方向與磁場(chǎng)圖方向垂直，測(cè)得α粒子和反沖核軌道半徑之比為44 : 1，如圖所示，則

A．衰變瞬間，α粒子與反沖核的動(dòng)量大小相等，方向相反

B．衰變瞬間，α粒子與反沖核的動(dòng)能相等

C．放射性元素原子核的核電荷數(shù)為90

D．α粒子和反沖核的速度之比為1 : 88

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