如圖甲所示，在水平面上固定有長為L=2m．寬為d=1m的金屬“U”形導(dǎo)軌，在“U”形導(dǎo)軌右側(cè)=0.5m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。在t=0時刻，質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒以v0=lm/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運(yùn)動，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為λ=0.1/m，不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響(取g="10" m/s2)。

(1)通過計(jì)算分析4s內(nèi)導(dǎo)體棒的運(yùn)動情況；
(2)計(jì)算4s內(nèi)回路中電流的大小，并判斷電流方向；
(3)計(jì)算4s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱。

(1)導(dǎo)體棒在ls末已停止運(yùn)動，以后一直保持靜止，離左端位置仍為x=0.5m
(2) 0.2A 順時針方向
(3)0.04J

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖甲所示，有一個等腰直角三角形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其直角邊長為L，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一邊長為L、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域。取沿的感應(yīng)電流為正，則圖乙中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標(biāo)x變化的圖象正確的是（    ）

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

一直升飛機(jī)停在南半球的地磁極上空。該處地磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，直升飛機(jī)螺旋槳葉片的長度為L，螺旋槳轉(zhuǎn)動的頻率為，順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時針方向轉(zhuǎn)動。螺旋槳葉片的近軸端為，遠(yuǎn)軸端為，如圖所示。忽略到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，則點(diǎn)電勢       點(diǎn)電勢（填大于、等于或小于），每個葉片產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=         。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（本題10分） 如圖所示，長為a、寬為b的矩形線框有n匝，每匝線圈電阻為R，對稱軸MN的左側(cè)處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。第一次將線框從磁場中以速度v勻速拉出；第二次讓線框以＝2v/b的角速度轉(zhuǎn)過90o角。求：
（1）前后兩次通過線框?qū)Ь�橫截面的電荷量之比q1：q2
（2）前后兩次線框的發(fā)熱功率之比P1：P2

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

有人為汽車設(shè)計(jì)的一個“再生能源裝置”原理簡圖如圖1所示，當(dāng)汽車減速時，線圈受到磁場的阻尼作用幫助汽車減速，同時產(chǎn)生電能儲存?zhèn)溆谩D1中，線圈的匝數(shù)為n，ab長度為L1，bc長度為L2。圖2是此裝置的側(cè)視圖，切割處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，有理想邊界的兩個扇形磁場區(qū)夾角都是90°。某次測試時，外力使線圈以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動，電刷端和端接電流傳感器，電流傳感器記錄的圖象如圖3所示（I為已知量），取邊剛開始進(jìn)入左側(cè)的扇形磁場時刻。不計(jì)線圈轉(zhuǎn)動軸處的摩擦

（1）求線圈在圖2所示位置時，產(chǎn)生電動勢E的大小，并指明電刷和哪個接電源正極；
（2）求閉合電路的總電阻和外力做功的平均功率；
（3）為了能夠獲得更多的電能，依據(jù)所學(xué)的物理知識，請你提出改進(jìn)該裝置的三條建議。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角，兩導(dǎo)軌的間距l(xiāng)＝0.50 m，一端接有阻值R＝1.0 Ω的電阻．質(zhì)量m＝0.10 kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直，電阻r＝0.25 Ω.整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1. 0 T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下．t＝0時刻，對金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F，使之由靜止開始運(yùn)動，運(yùn)動過程中電路中的電流隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示．電路中其他部分電阻忽略不計(jì)，g取10 m/s2.求：
　
(1)4.0 s末金屬棒ab瞬時速度的大小；
(2)3.0 s末力F的瞬時功率；
(3)已知0～4.0 s時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.64 J，試計(jì)算F對金屬棒所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（13分）如圖甲所示，均勻的金屬圓環(huán)環(huán)面積s=0.5m2，電阻r=0.1Ω，環(huán)上開一小口，用不計(jì)電阻的導(dǎo)線接一R=0.4Ω的電阻。與環(huán)同心的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直與環(huán)平面的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖乙所示規(guī)律變化時（規(guī)定磁場垂直環(huán)面向外時B為正），求:
(1).環(huán)上感應(yīng)電動勢的大�。�   (2).A、B兩點(diǎn)的電勢差；   (3).在0~4s內(nèi)，通過R的電量.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，光滑的金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌平面與水平面成α角，導(dǎo)軌下端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬細(xì)桿ab與絕緣輕質(zhì)彈簧相連靜止在導(dǎo)軌上，彈簧勁度系數(shù)為k，上端固定，彈簧與導(dǎo)軌平面平行，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．現(xiàn)給桿一沿軌道向下的初速度v0，桿向下運(yùn)動至速度為零后，再沿軌道平面向上運(yùn)動達(dá)最大速度v1，然后減速為零，再沿軌道平面向下運(yùn)動……一直往復(fù)運(yùn)動到靜止（導(dǎo)軌與金屬桿的電阻忽略不計(jì)）．試求：

（1）細(xì)桿獲得初速度瞬間，通過R的電流I
（2）當(dāng)桿速度為v1時離最初靜止時位置的距離L1
（3）桿由初速度v0開始運(yùn)動直到最后靜止，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

下圖甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n＝100匝、電阻r＝10 Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝90 Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按下圖乙所示正弦規(guī)律變化．求：

(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值；
(2)電路中交流電壓表的示數(shù)．

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