（20分）如圖所示，相互平行的足夠長的光滑絕緣軌道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（其長度ab=cd=L1寬度ad=bc=L2）可沿軌道滑動，滑動時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，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O開始向右運動，問：

⑴若從上往下看，框中的感應(yīng)電流方向為順時針方向，那么磁場方向如何？導(dǎo)體框的運動情況如何？試定性作出描述。
⑵當(dāng)導(dǎo)體框向右運動的速度為v時，框中的電流為多大？
⑶導(dǎo)體框向右運動能提供的最大電功率為多大？

（1）豎直向上 先做加速度逐漸減小的加速運動，最終勻速運動 （2）k L2 L1v/R （3）

解析試題分析：⑴ 豎直向上(3分)
先做加速度逐漸減小的加速運動，最終勻速運動 (3分)
⑵ 回路電動勢E=B2L1v－B1L1v=（B2－B1）L1v ="k" L2 L1v (5分)
回路電流I=" k" L2 L1v/R(2分)
⑶ 導(dǎo)體框所受的安培力   (2分)
穩(wěn)定運動時導(dǎo)體框受力平衡，有F安= F  .(2分)
此時電功率為P電=Fvm    (2分)
解得     (1分)
考點： 牛頓第二定、電磁感應(yīng)定律、通電導(dǎo)體在磁場中受力、功率

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18）如圖所示，光滑的定滑輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線，線的一端系一質(zhì)量為3m的重物，另一端系一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值為R的電阻，其余電阻不計，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直，開始時金屬桿置于導(dǎo)軌下端QF處，將重物由靜止釋放，當(dāng)重物下降h時恰好達(dá)到穩(wěn)定速度而勻速下降。運動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，（忽略所有摩擦，重力加速度為g），求：

（1）電阻R中的感應(yīng)電流方向；
（2）重物勻速下降的速度v；
（3）重物從釋放到下降h的過程中，電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR；
（4）若將重物下降h時的時刻記作t=0，速度記為v0，從此時刻
起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，若此后金屬桿中恰好不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B怎樣隨時間t變化（寫出B與t的關(guān)系式）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）在工業(yè)中有一種感應(yīng)控制裝置，利用它進(jìn)行如圖情景演示。兩根間距為L=5m的光滑平行金屬導(dǎo)軌，電阻不計，左端向上彎曲，其余水平，水平導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，彎曲部分都不在磁場中。有兩根金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，其中a棒質(zhì)量為M=2kg,電阻為R=2Ω；b棒被感應(yīng)控制裝置固定在水平導(dǎo)軌上，距離水平導(dǎo)軌左端s=2m，b棒質(zhì)量為m=1kg，電阻也為R=2Ω�，F(xiàn)在a棒從左端彎曲導(dǎo)軌高H處靜止釋放，當(dāng)a棒即將與b棒相碰時（已知此時a棒的速度v=2m/s），感應(yīng)控制裝置立即放開b棒，讓它可以在導(dǎo)軌上自由運動，,然后a與b發(fā)生彈性正碰。感應(yīng)控制裝置始終對a棒的運動沒有任何影響，導(dǎo)軌足夠長。則求

(1)最終穩(wěn)定后a棒的速度大�。�
(2)a與b碰撞后的瞬間，b棒的速度大��；
(3)a棒的釋放高度H。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上，區(qū)域Ⅱ的磁場方向垂直斜面向下，磁場的寬度均為L，一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框，由靜止開始沿斜面下滑，當(dāng)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場Ⅰ區(qū)時，恰好以速度 v1做勻速直線運動；當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時，線框又恰好以速度v2做勻速直線運動，從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過程中，線框的動能變化量大小為△Ek，重力對線框做功的絕對值為W1，安培力對線框做功的絕對值為W2，下列說法中正確的有（     ）

A．v2=4v1
B．v2=v1
C．從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過程中，機(jī)械能減小了W2
D．從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過程中，線框動能的變化量大小為△Ek= W2－W1。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，在一磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h＝0.1m的平行金屬導(dǎo)軌MN與PQ，導(dǎo)軌的電阻忽略不計．在兩根導(dǎo)軌的端點N、Q之間連接一阻值R＝0.3Ω的電阻，導(dǎo)軌上跨放著一根長為L＝0.2m，每米長電阻r＝2.0Ω/m的金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌正交，交點為c、d．當(dāng)金屬棒以速度v＝4.0m/s向左做勻速運動時，試求：

（1）電阻R中的電流強(qiáng)度大小和方向；
（2）使金屬棒做勻速運動的外力；
（3）金屬棒ab兩端點間的電勢差．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距離L=0.5m，其電阻不計，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。整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，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)軌向上勻速運動，而金屬棒cd恰好能夠保持靜止。取g=10m／s，求：

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

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如右圖所示，兩足夠長的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為L，左端接有一阻值為R的電阻；所在空間分布有豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．有兩根導(dǎo)體棒c、d質(zhì)量均為m，電阻均為R，相隔一定的距離垂直放置在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌緊密接觸，它們與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為μ.現(xiàn)對c施加一水平向右的外力，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌以加速度a做勻加速直線運動．(已知導(dǎo)體棒c始終與導(dǎo)軌垂直、緊密接觸，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，導(dǎo)軌的電阻忽略不計，重力加速度為g)
 
(1)經(jīng)多長時間，導(dǎo)體棒d開始滑動；
(2)若在上述時間內(nèi)，導(dǎo)體棒d上產(chǎn)生的熱量為Q，則此時間內(nèi)水平外力做的功為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，下列說法中正確的是

A．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場
B．均勻變化的電場一定產(chǎn)生均勻變化的磁場
C．穩(wěn)定的電場一定產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場
D．周期性變化的電場一定產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

利用變壓器可能做到的是（ ）

A．增大電流 B．升高電壓 C．減小電壓 D．增大功率

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同步練習(xí)冊答案