如圖（a）為一研究電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，其中電流傳感器（相當(dāng)于一只理想的電流表）能將各時(shí)刻的電流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通過數(shù)據(jù)采集器傳輸給計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上同步顯示出圖像。足夠長(zhǎng)光滑金屬軌道電阻不計(jì)，傾角θ=30°。軌道上端連接有阻值R=1.0Ω的定值電阻，金屬桿MN電阻r=0.5Ω，質(zhì)量m=0.2kg，桿長(zhǎng)。在軌道區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，讓金屬桿從圖示位置由靜止開始釋放，此后計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如圖（b）所示的圖像（設(shè)桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中與軌道垂直，）。試求：

圖（a）                                                 圖（b）
（1）t=0.5s時(shí)電阻R的熱功率；
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（3）估算0~1.2s內(nèi)通過電阻R的電量大小及在R上產(chǎn)生的焦耳熱。
（1）（2）（3）（1.26C~1.33C格均正確）      

試題分析：
解：（1）由I?t圖像可知當(dāng)t=0.5s時(shí)，I=1.10A；       
                                            
（2）由圖知，當(dāng)金屬桿達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的電流為1.60A，         
桿受力平衡：                                                   
解得                     
（3）1.2s內(nèi)通過電阻的電量為圖線與t軸包圍的面積，由圖知：
總格數(shù)為129格（126~133格均正確）
（1.26C~1.33C格均正確）           
由圖知：1.2s末桿的電流I=1.50A                                       

                

                
                                                    

       
                              
點(diǎn)評(píng)：本題電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，關(guān)鍵要理解圖象的物理意義．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個(gè)“∠”形導(dǎo)軌垂直于磁場(chǎng)固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a是與導(dǎo)軌材料相同、粗細(xì)相同的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好。在外力作用下，導(dǎo)體棒以恒定速度v向右運(yùn)動(dòng)，以導(dǎo)體棒在右圖所示位置的時(shí)刻作為時(shí)間的零點(diǎn)，下列物理量隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量為1 kg的單匝均勻正方形銅線框，在1位置以速度v0＝3 m/s進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí)t＝0，此時(shí)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為1 V，在t＝3 s時(shí)刻線框到達(dá)2位置開始離開勻強(qiáng)磁場(chǎng).此過程中v-t圖象如圖乙所示，那么（   ）
A．t＝0時(shí)線框右側(cè)的邊兩端M、N間電壓為0.25 V
B．恒力F的大小為1.0 N
C．線框完全離開磁場(chǎng)的位置3的瞬時(shí)速度為2 m/s
D．線框完全離開磁場(chǎng)的位置3的瞬時(shí)速度為1 m/s

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

有一只粗細(xì)均勻、直徑為d、電阻為r的光滑金屬圓環(huán)水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其俯視圖如圖所示.一根長(zhǎng)為d、電阻為r/2的金屬棒始終緊貼圓環(huán)以速度v勻速平動(dòng)，當(dāng)ab棒運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)的直徑位置時(shí)，說法正確的是
A．ab棒兩端電壓為B．ab棒中的電流為.
C．ab棒受安培力為D．外力對(duì)ab棒的功率為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，水平放置的U形金屬導(dǎo)軌寬度為25cm，其電阻不計(jì)。阻值為2?的金屬棒與導(dǎo)軌垂直放置。金屬棒與導(dǎo)軌左端相距40cm。勻強(qiáng)磁場(chǎng)與水平面的夾角為30°斜向下，從t=0時(shí)刻起磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示。已知在0~2s內(nèi)金屬棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。則下列說法中正確的是（  ）
A．在t=0時(shí)，金屬棒所受安培力為零
B．在t=1s時(shí)，金屬棒所受安培力為零
C．在t=0與t=2s時(shí)，金屬棒所受安培力大小相等
D．在t=0到t=2s時(shí)間內(nèi)流過金屬棒橫截面積的電荷量為0.05C

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線圈abcd，以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向平行于紙面并與ab垂直．在t＝0時(shí)刻，線圈平面與紙面重合，線圈的cd邊離開紙面向外運(yùn)動(dòng)．若規(guī)定a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正方向，則下圖能反映線圈感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線是(　　)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖甲所示，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t發(fā)生如圖乙所示變化時(shí)，下圖中正確表示線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E變化的是(　　)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，光滑的平行導(dǎo)軌P、Q相距L="1" m，處在同一水平面中，導(dǎo)軌的左端接有如圖所示的電路，其中水平放置的電容器兩極板相距d="10" mm，定值電阻，，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過導(dǎo)軌面。當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)（開關(guān)S斷開）時(shí)，電容器兩極板之間質(zhì)量、帶電荷量的微粒恰好靜止不動(dòng)；當(dāng)S閉合后，微粒以a="7" m/s2向下做勻加速運(yùn)動(dòng)。取g="10" m/s2。求：

（1）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度大小是多大?電阻是多大?
（2）閉合后，使金屬棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)的外力的功率是多大?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖（a）所示，一端封閉的兩條足夠長(zhǎng)平行光滑導(dǎo)軌固定在水平面上，相距L，其中寬為L(zhǎng)的abdc區(qū)域無磁場(chǎng)，cd右段區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,磁場(chǎng)方向垂直于水平面向上；ab左段區(qū)域存在寬為L(zhǎng)的均勻分布但隨時(shí)間線性變化的磁場(chǎng)B，如圖（b）所示，磁場(chǎng)方向垂直水平面向下。一質(zhì)量為m的金屬棒ab，在t=0的時(shí)刻從邊界ab開始以某速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)到cd處。設(shè)金屬棒在回路中的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。

（1）求金屬棒從邊界ab運(yùn)動(dòng)到cd的過程中回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量Q;
（2）經(jīng)分析可知金屬棒剛進(jìn)入cd右段的磁場(chǎng)時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，求金屬棒在該區(qū)域克服安培力做的功W。

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