如圖所示，固定在水平桌面上的光滑金屬框架cdef處于豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.金屬桿ab與金屬框架接觸良好.此時(shí)abed構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形，金屬桿的電阻為r，其余部分電阻不計(jì).

⑴若從t=0時(shí)刻起，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，每秒鐘增量為k，施加一水平拉力保持金屬桿靜止不動(dòng)，求金屬桿中的感應(yīng)電流.
⑵在情況⑴中金屬桿始終保持不動(dòng)，當(dāng)t= t1秒末時(shí)，求水平拉力的大小.
⑶若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)金屬桿在框架上以恒定速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流.寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系式.
⑴ ⑵ ⑶

試題分析：（1）由題得：磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率，
由法拉第電磁感應(yīng)定律知：回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 
感應(yīng)電流 ，根據(jù)楞次定律知感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，即由b→a→d→e．
（2）當(dāng)時(shí)，，安培力大小為；棒的水平拉力  

（3）為了使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則回路中總磁通量不變．
t=0時(shí)刻，回路中磁通量為 ；設(shè)t時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，此時(shí)回路中磁通量為
應(yīng)有   
則磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律是B
點(diǎn)評(píng)：本題根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律和安培力公式推導(dǎo)安培力的表達(dá)式，是常用的方法和思路．當(dāng)回路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生時(shí)，回路總的磁通量應(yīng)保持不變．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框abcd置于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行．現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同方向（向上．向下．向左．向右）分別平移出磁場(chǎng)，如圖所示，則線框移出磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中：  
A．四種情況下流過(guò)ab邊的電流的方向都相同
B．四種情況下ab兩端的電勢(shì)差都相等
C．四種情況下流過(guò)線框的電量都相等
D．四種情況下磁場(chǎng)力對(duì)線框做的功率都相等

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，a、b是同種材料(非超導(dǎo)材料)制成的等長(zhǎng)導(dǎo)體棒，靜止于水平面內(nèi)足夠長(zhǎng)的光滑水平導(dǎo)軌上，b的質(zhì)量是a的2倍，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里．若給a 4.5 J的初動(dòng)能使之向左運(yùn)動(dòng)，最后a、b速度相同且均為a初速度的，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，則整個(gè)過(guò)程中a棒產(chǎn)生的熱量最大值為(　　)
A．2 JB．1.5 J
C．3 JD．4.5 J

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

MN與PQ為足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌，相距L=0.5m，導(dǎo)軌與水平方向成θ=30°
放置。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，方向與導(dǎo)軌平面垂直指向左上方。金屬棒ab、cd放
置于導(dǎo)軌上（與導(dǎo)軌垂直），質(zhì)量分別為mab=0.1kg和mcd=0.2kg，ab、cd的總電阻為R=0.2Ω
（導(dǎo)軌電阻不計(jì)）。當(dāng)金屬棒ab在外力的作用下以1.5m/s的速度沿導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，
求

（1）當(dāng)ab棒剛開始沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd棒所受安培力的大小和方向。
（2）cd棒運(yùn)動(dòng)時(shí)能達(dá)到的最大速度。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)。電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌平面與水平面成370角，下端連接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為0.2kg。電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。求：

(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大�。�
(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻消耗的功率為，求該速度的大��；
(取 ，，)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，寬度L=0.2m、足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在位于豎直平面內(nèi)的絕緣板上，導(dǎo)軌所在空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向跟導(dǎo)軌所在平面垂直．一根導(dǎo)體棒MN兩端套在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好，且可自由滑動(dòng)，導(dǎo)體棒的電阻值R=l.5Ω，其他電阻均可忽略不計(jì)．電源電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)，取重力加速度g=10m/s2．當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，導(dǎo)體棒恰好靜止不動(dòng)．
（1）求S1閉合，S2斷開時(shí)，導(dǎo)體棒所受安培力的大��；
（2）將S1斷開，S2閉合，使導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，求當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度a=5.0m/s2時(shí)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大�。�
（3）將S1斷開，S2閉合，使導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，頂角為90°的“∨”型光滑金屬導(dǎo)軌MON固定在傾角為θ的絕緣斜面上，M、N連線平行于斜面底端，導(dǎo)軌MO、NO的長(zhǎng)度相等，M、N兩點(diǎn)間的距離L＝2m，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.5T、方向垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一根質(zhì)量m=0.4kg,粗細(xì)均勻、單位長(zhǎng)度電阻值r＝0.5Ω/m的導(dǎo)體棒ab，受到平行于斜面向上且垂直于ab的變力F作用，以速度v＝2m/s沿導(dǎo)軌向下勻速滑動(dòng)，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，從導(dǎo)體棒在MN時(shí)開始計(jì)時(shí)，

⑴t=0時(shí)，F(xiàn)=0，求斜面傾角θ；
⑵求0.2s內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量q；
⑶求導(dǎo)體棒通過(guò)整個(gè)金屬導(dǎo)軌的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

兩根相距L的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如右圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面．質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度V1沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速度V2向下勻速運(yùn)動(dòng)．重力加速度為g.以下說(shuō)法正確的是(　  　)
A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為μmg＋B．cd桿所受摩擦力為零
C．回路中的電流強(qiáng)度為D．μ與V1大小的關(guān)系為

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平面上有兩電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d為0.5 m，左端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為2 W的電阻R連接，右端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為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)為2 m，CDEF區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖所示，在t＝0時(shí)，一阻值為2 W的金屬棒在恒力F作用下由靜止開始從ab位置沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒從ab位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過(guò)程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，求：

（1）通過(guò)小燈泡的電流強(qiáng)度。
（2）恒力F的大小。
（3）金屬棒的質(zhì)量。

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同步練習(xí)冊(cè)答案