如圖甲所示，勻強磁場方向垂直紙面向里，磁場寬度為，正方形金屬框邊長為，每邊電阻均為R/4，金屬框以速度v的勻速直線穿過磁場區(qū)，其平面始終保持與磁感線方向垂直，當(dāng)金屬框cd邊到達(dá)磁場左邊緣時，勻強磁場磁感應(yīng)強度大小按如圖乙所示的規(guī)律變化．
（1）求金屬框進(jìn)入磁場階段，通過回路的電荷量；
（2）在圖丙i－t坐標(biāo)平面上畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中，金屬框內(nèi)感應(yīng)電流i隨時間t的變化圖線（取逆時針方向為電流正方向）；
（3）求金屬框穿過磁場區(qū)的過程中cd邊克服安培力做的功W．
（1）              
（2）
          
（3）                                                                                                                                                          
（1）金屬框進(jìn)入磁場階段產(chǎn)生的電動勢                （2分）
產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流                                                               （1分）
則通過回路的電荷量                                                         （2分）
（2）金屬框在磁場中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流 
金屬框離開磁場階段產(chǎn)生的順時針方向的感應(yīng)電流
金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的i－t圖線如圖所示．                                                       （5分）
          
（3）線圈進(jìn)入磁場時，cd邊克服安培力做的功
                                                                                             （1分）
線圈在磁場內(nèi)運動時，cd邊克服安培力做功的功率
，其中      （1分）
此過程克服安培力做的功
                                                                 （1分）
則                                   （1分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，在水平桌面上放置兩條相距l(xiāng)的平行光滑導(dǎo)軌ab與cd，阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的a、c端相連�；瑮UMN垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上滑動。整個裝置放于勻強磁場中，磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強度的大小為B�；瑮U的中點系一不可伸長的輕繩，繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后，與一質(zhì)量為m的物塊相連，繩處于拉直狀態(tài)�，F(xiàn)若從靜止開始釋放物塊，用i表示回路中的感應(yīng)電流，g表示重力加速度，則在物塊下落過程中物塊的速度可能            （  ）

A．    B．
C．                            D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

20．(15分)如圖所示，一根電阻為r、長度為L的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌間距也是L，棒與導(dǎo)軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻和電容為C的電容器，垂直導(dǎo)軌平面有豎直向下穿過平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B�，F(xiàn)使金屬棒CD以v的速度向右勻速運動，求：
（1）電阻R消耗的電功率；
（2）電容器兩極板的電量以及上極板的帶電性質(zhì)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖12-19所示，磁場的方向垂直于xy平面向里。磁感強度B沿y方向沒有變化，沿x方向均勻增加,每經(jīng)過1cm增加量為1.0×10－4T，即。有一個長L=20cm，寬h=10cm的不變形的矩形金屬線圈，以v=20cm/s的速度沿x方向運動。問：

（1）線圈中感應(yīng)電動勢E是多少？
（2）如果線圈電阻R=0.02Ω，線圈消耗的電功率是多少？
（3）為保持線圈的勻速運動，需要多大外力？機械功率是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

(18分)如圖甲所示（俯視圖），相距為2L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌一部分處在以OO/為右邊界勻強磁場中，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直導(dǎo)軌平面向下，導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計。在距邊界OO/也為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計的金屬桿ab。求解以下問題：
（1）若ab桿固定在軌道上的初始位置，磁場的磁感應(yīng)強度在時間t內(nèi)由B均勻減小到零，求此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q1。
（2）若磁場的磁感應(yīng)強度不變，ab桿在恒力作用下由靜止開始向右運動3L距離，其v--x的關(guān)系圖像如圖乙所示。求①ab桿在剛要離開磁場時的加速度大小；②此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q2 。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩根平行的金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，勻強磁場的方向豎直向下。兩金屬棒a、b和導(dǎo)軌組成矩形閉合回路。用水平恒力F向右拉b，使a、b分別以速度va和vb向右勻速運動。已知b跟導(dǎo)軌間的滑動摩擦力大小為f，則回路中感應(yīng)電流的發(fā)熱功率為(    )
A．(F－f)·(vb－va)B．F·vb
C．F·vaD．(F－f)·vb

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

超導(dǎo)磁懸浮列車是利用超導(dǎo)體的抗磁作用使列車車體向上浮起，同時通過周期性地變換磁極方向而獲得推進(jìn)動力的新型交通工具.其推進(jìn)原理可以簡化為如圖12-9所示的模型:在水平面上相距L的兩根平行直導(dǎo)軌間，有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1和B2，且B1=B2=B，每個磁場的寬度都是l，相間排列，所有這些磁場都以相同的速度向右勻速運動，這時跨在兩導(dǎo)軌間的長為L、寬為l的金屬框abcd(懸浮在導(dǎo)軌上方)在磁場力作用下也將會向右運動.設(shè)金屬框的總電阻為R，運動中所受到的阻力恒為Ff，金屬框的最大速度為vm，則磁場向右勻速運動的速度v可表示為(　　)

圖12-9
A．v=(B2L2vm－FfR)/B2L2B．v=(4B2L2vm+FfR)/4B2L2
C．v=(4B2L2vm－FfR)/4B2L2D．v=(2B2L2vm+FfR)/2B2L2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題



相距為L的兩光滑平行導(dǎo)軌與水平面成θ角放置。上端連接一阻值為R的電阻，其余電阻不計．整個裝置處在方向豎直向上的勻強磁場中，磁感強度為B，質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體MN垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，如圖所示�，F(xiàn)由靜止釋放導(dǎo)體MN，求：
（1）MN可達(dá)的最大速度vm；
（2）當(dāng)MN速度v=vm/3時的加速度a；
（3）回路產(chǎn)生的最大電功率Pm．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為100g，用絕緣細(xì)線懸掛后，恰好與寬度為50cm的光滑水平導(dǎo)軌良好接觸.導(dǎo)軌上放有質(zhì)量為200g的另一導(dǎo)體棒cd，整個裝置處于豎直向上的磁感強度B=0.2T的勻強磁場中，現(xiàn)將ab棒拉起0.8m高后無初速釋放.當(dāng)ab第一次擺到最低點與導(dǎo)軌瞬間接觸后還能向左擺到0.45m高處，求：
⑴cd棒獲得的速度大��；
⑵瞬間通過ab棒的電量；
⑶此過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱.

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同步練習(xí)冊答案