兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行直導(dǎo)軌MN、PQ與水平面成θ角放置，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直.整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，它們的電阻不計(jì).現(xiàn)讓ab桿由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑.

（1）求ab桿下滑的最大速度vm；
（2）ab桿由靜止釋放至達(dá)到最大速度的過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求該過程中ab桿下滑的距離x及通過電阻R的電量q.

(1) (2) , q=

解析試題分析：（1）金屬桿ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E="BLv"
電路中電流  
金屬桿所受安培力FA=BIL   
設(shè)金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為a，則
Mgsinθ - FA=ma   
當(dāng)加速度為零時(shí)，速度達(dá)最大，速度最大值為 
（2）根據(jù)能量守恒定律有  
解得  
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有 
根據(jù)閉合電路歐姆定律 有 
故感應(yīng)電荷量 
解得q=  
考點(diǎn)：此題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律、牛頓第二定律及能量守恒定律。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d＝0.5 m，電阻不計(jì)，左端通過導(dǎo)線與阻值R ＝2 W的電阻連接，右端通過導(dǎo)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(qiáng)磁場(chǎng)，CE長(zhǎng)l ="2" m，有一阻值r ="2" W的金屬棒PQ放置在靠近磁場(chǎng)邊界CD處（恰好不在磁場(chǎng)中）．CDEF區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)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(shí)使金屬棒PQ以某一速度進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域并保持勻速運(yùn)動(dòng)．已知從t＝0開始到金屬棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊界EF處的整個(gè)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(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上穿過水平放置的金屬框架，框架寬為L(zhǎng)，右端接有電阻為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一根質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒受到外力沖量后，以的初速度沿框架向左運(yùn)動(dòng)，棒與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)為，測(cè)得棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，通過任一截面的電量為q，求：（1）棒能運(yùn)動(dòng)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(jì)算題

如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直固定放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，其間距為L(zhǎng)=2m。在兩導(dǎo)軌之間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向垂直導(dǎo)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(dǎo)軌垂直放置，且其長(zhǎng)度剛好都和導(dǎo)軌寬度相同，ab和cd的電阻之和為R=1Ω。開始時(shí)使ab和cd都靜止。當(dāng)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(dǎo)軌所在的豎直面向上開始做勻加速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，cd棒也由靜止釋放。ab棒和cd棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終和導(dǎo)軌垂直，且和導(dǎo)軌接觸良好。重力加速度為g=10m/s2。試求：

（1）當(dāng)cd棒沿兩導(dǎo)軌所在的豎直面向下運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2=2m/s2時(shí)，作用在ab棒上的外力大小和回路中的總電功率；
（2）當(dāng)cd棒沿兩導(dǎo)軌所在的豎直面向下運(yùn)動(dòng)的速度最大時(shí)，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：計(jì)算題

（14分）如圖所示，固定在水平桌面上的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ，間距為L(zhǎng)，其右端接有阻值為R的電阻和理想交流電壓表，整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．導(dǎo)體棒ef垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒接入電路的電阻為r，其它電阻不計(jì)，現(xiàn)讓導(dǎo)體棒在ab、cd之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的關(guān)系為（vm和T已知）．

（1）寫出導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式，并求出電壓表的示數(shù)；
（2）求一個(gè)周期T內(nèi)R中產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）若ab與cd的距離為x，求導(dǎo)體棒從ab滑到cd過程中通過電阻R的電量q．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，導(dǎo)體框架的平行導(dǎo)軌間距d＝1m，框架平面與水平面夾角＝30°，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直框架平面向上，且B＝0.2T，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m＝0.2kg，R=0.1，水平跨在導(dǎo)軌上，且可無摩擦滑動(dòng)（g取10m/s2）求：

⑴ab下滑的最大速度
⑵以最大速度下滑時(shí)，ab棒上的電熱功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，LC振蕩電路的導(dǎo)線及自感線圈的電阻忽略不計(jì)，某瞬間回路中電流方向如箭頭所示，且此時(shí)電容器的極板A帶正電荷，則該瞬間：

A．電流i正在增大，線圈L中的磁場(chǎng)能也正在增大
B．電容器兩極板間電壓正在增大
C．電容器帶電量正在減小
D．線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度正在增強(qiáng)

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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(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電流電動(dòng)勢(shì)（V），則（  ）

A．交流電的電動(dòng)勢(shì)峰值是V
B．交流電的電動(dòng)勢(shì)有效值是220V
C．當(dāng)t＝0時(shí)，線圈平面恰好與中性面重合
D．當(dāng)s時(shí)，e值為110V

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

圖甲所示的變壓器原、副線圈匝數(shù)比為3:1，圖乙是該變壓器cd輸入端交變電壓u的圖像，L1、L2、L3、L4為四只規(guī)格均為“9 V，6 W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表, 下說法正確的是

A．a(chǎn)b輸入端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為(V)
B．電流表的示數(shù)為2A，且四只燈泡均能正常發(fā)光
C．流過燈L2的電流每秒鐘方向改變50次
D．a(chǎn)b輸人端輸入功率Pab="18" W

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