如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距離L=0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，且都與導(dǎo)軌始終有良好接觸。已知兩金屬棒質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻相等且不可忽略。整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，金屬棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而金屬棒cd恰好能夠保持靜止。取g=10m／s，求：

（1）通過(guò)金屬棒cd的電流大小、方向；
（2）金屬棒ab受到的力F大��；
（3）若金屬棒cd的發(fā)熱功率為0.1W，金屬棒ab的速度。

(1) I=1A 電流方向由d至c  (2) F=0.2N   (3)  v="2m/s"

解析試題分析：（1）金屬棒cd在安培力和重力導(dǎo)軌支持力作用下靜止，正交分解后平行導(dǎo)軌方向有F=mgsin30°金屬棒cd受到的安培力F=BIL
代入數(shù)據(jù)，解得I=1A
根據(jù)楞次定律可知，金屬棒 cd中的電流方向由d至c
（2）金屬棒ab與cd受到的安培力大小相等：F=F
對(duì)金屬棒ab，由共點(diǎn)力平衡有F=mgsin30°+F
代入數(shù)據(jù)解得F=0.2N 
（3）金屬棒發(fā)熱功率P=I2R
金屬棒ab勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v時(shí)，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv 
由閉合電路歐姆定律知I= 
代入數(shù)據(jù)解得v=2m/s
考點(diǎn)：受力分析 閉合電路歐姆定律 電磁感應(yīng)

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

（12分）如圖所示，兩根質(zhì)量均為m、電阻均為R、長(zhǎng)度均為l的導(dǎo)體棒a、b，用兩條等長(zhǎng)的、質(zhì)量和電阻均可忽略的、不可伸長(zhǎng)的柔軟長(zhǎng)直導(dǎo)線連接后，b放在距地面足夠高的光滑絕緣水平桌面上，a靠在桌子的光滑絕緣側(cè)面上；兩根導(dǎo)體棒均與桌子邊緣平行。整個(gè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。開始時(shí)兩棒靜止，自由釋放后開始運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒a在落地前就已勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)導(dǎo)體棒b仍未離開桌面。已知兩條導(dǎo)線除桌邊拐彎處外其余部位均處于伸直狀態(tài)，導(dǎo)線與桌子側(cè)棱間無(wú)摩擦。

（1）試求導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小。
（2）從自由釋放到剛勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，若通過(guò)導(dǎo)體棒橫截面的電荷量為q，求該過(guò)程中系統(tǒng)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

如圖甲所示,一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n="1" 000,線圈面積S="200" cm2,線圈的電阻r="1" Ω,線圈外接一個(gè)阻值R="4" Ω的電阻,把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。求:

(1)前4 s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；
(2)前4 s內(nèi)通過(guò)R的電荷量；
(3)線圈電阻r消耗的功率。

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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

（20分）如圖所示，相互平行的足夠長(zhǎng)的光滑絕緣軌道MN和PQ水平固定，有一質(zhì)量為m、電阻為R的水平導(dǎo)體框abcd（其長(zhǎng)度ab=cd=L1寬度ad=bc=L2）可沿軌道滑動(dòng)，滑動(dòng)時(shí)ab、cd邊始終保持與軌道垂直。軌道所在空間存在豎直方向的磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小沿x坐標(biāo)正向（水平向右）按B=kx（k為已知的常數(shù)）隨坐標(biāo)x成正比增強(qiáng)。現(xiàn)對(duì)導(dǎo)體框施加一大小恒為F的外力，使它由靜止開始從坐標(biāo)原點(diǎn)O開始向右運(yùn)動(dòng)，問(wèn)：

⑴若從上往下看，框中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较�，那么磁�?chǎng)方向如何？導(dǎo)體框的運(yùn)動(dòng)情況如何？試定性作出描述。
⑵當(dāng)導(dǎo)體框向右運(yùn)動(dòng)的速度為v時(shí)，框中的電流為多大？
⑶導(dǎo)體框向右運(yùn)動(dòng)能提供的最大電功率為多大？

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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，使它由靜止開始進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)金屬桿離開磁場(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）若金屬桿在離開磁場(chǎng)前就做勻速直線運(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線表示輸電線等效電阻，則

A．，B．，
C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖甲所示，M是一個(gè)小型理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝11∶1，a、b端接有正弦交變電流，電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示．變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警電路原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料(電阻隨溫度升高而減小)制成的傳感器，R1為一定值電阻，電壓表和電流表可視為理想電表．下列說(shuō)法中正確的是   

A．變壓器副線圈的輸出電壓的表達(dá)式為u＝20sin 100πt(V) 
B．當(dāng)傳感器R2所在處未出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表的示數(shù)為20 V 
C．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表的示數(shù)減小 
D．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，電流表的示數(shù)減小 

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同步練習(xí)冊(cè)答案