(14分)如圖所示，ef、gh為水平放置的足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1m，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)R＝2Ω的電阻，將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒cd垂直地放置導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，現(xiàn)對(duì)金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，解答以下問(wèn)題。

（1）若施加的水平外力恒為F＝8N，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度ν1是多少？
（2）若施加的水平外力的功率恒為P＝18W，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度ν2是多少？
（3）若施加的水平外力的功率恒為P＝18W，則從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度v3＝2m／s的過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的熱量為8.6J，則該過(guò)程中所需的時(shí)間是多少？
（1）v1=4m/s（2）v2=3m/s（3）t=0.5s
解：（1）E=BLV         （1分）    I=      （1分）
F安=BIL          （1分）    
穩(wěn)定時(shí)：F=F安 = B2L2v/R    (1分)
∴v1=4m/s        （1分）
（2）速度穩(wěn)定時(shí)，F(xiàn)=F安（1分）    
PF = PF安= F安v= B2L2v2/R   （2分）
PF=18W         
∴v2=3m/s      （1分）
（3）由動(dòng)能定理得：Pt＋W安=mv2    （2分）
W安=－Q =－8.6J       （2分）   ∴t=0.5s             （1分）
本題考查的是電磁感應(yīng)定律和力學(xué)綜合的問(wèn)題，根據(jù)電磁感應(yīng)定律和安培力的計(jì)算可以得出速度；再根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)功率等于瞬時(shí)功率可以得出速率；再根據(jù)動(dòng)能定理和功能原理得出最后結(jié)果；
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：計(jì)算題

一個(gè)匝數(shù)n=100匝的線圈，如果在時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)線圈的磁通量變化，試求：
（1）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小.
（2）若該線圈的總電阻為100Ω，求通過(guò)線圈的感應(yīng)電流的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，兩條互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為L(zhǎng)＝0.2米，在導(dǎo)軌的一端接有阻值為R＝0.5歐的電阻，在0處有一與水平面垂直的均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B＝0.5T，一質(zhì)量為m＝0.1千克的金屬桿垂直放置在導(dǎo)軌上，并以v0＝2米／秒的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，在安培力和一垂直于桿的水平外力F的共同作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a＝2米／秒2、方向與初速度方向相反，設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且接觸良好，求：

（1）電流為零時(shí)金屬桿所處的位置；
（2）電流為最大值的一半時(shí)施加在金屬桿上外力F的大小和方向；
（3）保持其它條件不變，而初速度v0取不同值，求開(kāi)始時(shí)F的方向與初速度v0取值的關(guān)系。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖，把一條長(zhǎng)直導(dǎo)線的兩端連在一個(gè)靈敏電流表的兩個(gè)接線柱上，形成閉合導(dǎo)體回路。有兩個(gè)同學(xué)迅速搖動(dòng)這條電線可以發(fā)電，要使靈敏電流表中的電流更大，下列做法錯(cuò)誤的是：
A．站在南北方向搖動(dòng)
B．站在東西方向搖動(dòng)
C．搖動(dòng)導(dǎo)線旋轉(zhuǎn)半徑增大
D．搖動(dòng)導(dǎo)線旋轉(zhuǎn)角速度增大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，一邊長(zhǎng)L=10cm的正方形金屬導(dǎo)體框abcd，從某一高度h m處開(kāi)始豎直向下自由下落，其下邊進(jìn)入只有水平上邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T。線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框平面保持與磁場(chǎng)垂直，線框底邊保持水平。已知正方形線框abcd的質(zhì)量m=0.1kg，電阻R=0.02，自下邊ab進(jìn)入磁場(chǎng)直到上邊cd也進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)為止，整個(gè)線框恰好能夠保持做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若g=10m／s2，不計(jì)空氣阻力，求：

（1）線框下落的高度h；
（2）線框在上述進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

(2011年陜西漢中調(diào)研)一個(gè)由電阻均勻的導(dǎo)線繞制成的閉合線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖9－1－11所示，線圈平面與磁場(chǎng)方向成60°角，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，用下列哪種方法可使感應(yīng)電流增加一倍(　　)

圖9－1－11
A．把線圈匝數(shù)增加一倍
B．把線圈面積增加一倍
C．把線圈半徑增加一倍
D．改變線圈與磁場(chǎng)方向的夾角

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖10所示，豎直平面內(nèi)的虛線上方是一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，從虛線下方豎直上拋一正方形線圈，線圈越過(guò)虛線進(jìn)入磁場(chǎng)，最后又落回原處，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線圈平面保持在豎直平面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，則                                     (　　)
A．上升過(guò)程克服磁場(chǎng)力做的功大于下降過(guò)程克服磁場(chǎng)力做的功
B．上升過(guò)程克服磁場(chǎng)力做的功等于下降過(guò)程克服磁場(chǎng)力做的功
C．上升過(guò)程克服重力做功的平均功率大于下降過(guò)程中重力的平均功率
D．上升過(guò)程克服重力做功的平均功率等于下降過(guò)程中重力的平均功率

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

某學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)驗(yàn)證法拉第電磁感應(yīng)定律的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。在大線圈Ⅰ中放置一個(gè)小線圈Ⅱ，大線圈Ⅰ與多功能電源連接。多功能電源輸入到大線圈Ⅰ的電流i1的周期為T(mén)，且按圖乙所示的規(guī)律變化，電流i1將在大線圈Ⅰ的內(nèi)部產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B與線圈中電流i的關(guān)系為B=ki1（其中k為常數(shù)）。小線圈Ⅱ與電流傳感器連接，并可通過(guò)計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)后繪制出小線圈Ⅱ中感應(yīng)電流i2隨時(shí)間t變化的圖象。若僅將多功能電源輸出電流變化的頻率適當(dāng)增大，則圖丙所示各圖象中可能正確反映i2-t圖象變化的是（圖丙中分別以實(shí)線和虛線表示調(diào)整前、后的i2-t圖象）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖a所示，有一個(gè)N=1000匝的線圈放在磁場(chǎng)中，線圈電阻不計(jì)，線圈連接的電阻阻值是R=10Ω，線圈平面垂直于磁感線方向。穿過(guò)線圈的磁通量Ф隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖b所示，求：
（1）線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；
（2）電阻的熱功率.

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