為了測(cè)量列車(chē)運(yùn)行的速度和加速度的大小，可采用如圖（a）所示的裝置，它是由一塊安裝在列車(chē)頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測(cè)量?jī)x組成的（測(cè)量?jī)x未畫(huà)出）。當(dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)線圈上方時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來(lái)，就能求出列車(chē)在各位置的速度和加速度。假設(shè)磁體端部磁感強(qiáng)度為B=0.004T，且全部集中在端面范圍內(nèi)，與端面垂直，磁體寬度與線圈寬度相同，且都很小，線圈匝數(shù)n=5，長(zhǎng)L=0.2m，電阻0.4Ω（包括引線電阻），測(cè)試記錄下來(lái)的電流-位移圖象如圖（b）所示。


試求：⑴在離O（原點(diǎn)）30m，130m處列車(chē)的速度v1和v2的大小；⑵假設(shè)列車(chē)是勻變速運(yùn)動(dòng)，求列車(chē)加速度的大小。

（1），
（2）

解析試題分析：（1）列車(chē)車(chē)頭底部的強(qiáng)磁體通過(guò)線圈時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，根據(jù)公式可得：從圖中可讀出距O點(diǎn)30 m、130 m處的電流分別為I1="0.12" A，I2="0.15" A，代入數(shù)據(jù)可得出：，.
（2）根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)公式從圖中讀出s="100" m,所以
考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國(guó)物理學(xué)家__________首先發(fā)現(xiàn)的．探究這個(gè)現(xiàn)象應(yīng)選用如圖中_______ （填“甲”或“乙”）所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖甲所示，在一對(duì)平行光滑的金屬導(dǎo)軌的上端連接一阻值為R=4Ω的定值電阻，兩導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)，質(zhì)量為m=0.2kg，長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.0m的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌，使其從靠近電阻處由靜止開(kāi)始下滑，已知導(dǎo)體棒電阻為r=1Ω，整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體棒下滑過(guò)程中加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示．求：

（1）導(dǎo)軌平面與水平面間夾角θ
（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（3）若靠近電阻處到底端距離為S=7.5m，ab棒在下滑至底端前速度已達(dá)5m/s，求ab棒下滑到底端的整個(gè)過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（11分）圖甲為一研究電磁感應(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(guò)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I-t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=0.4kg，桿長(zhǎng) L=1.0m．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(kāi)始釋放，此后計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如圖乙所示的I-t圖像，設(shè)桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與軌道垂直，取g=10m/s2．試求：

（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��；
（3）估算0~1.2s內(nèi)通過(guò)電阻R的電荷量大小及在R上產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（9分）兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為,其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角.完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒質(zhì)量均為m="0.02" kg,電阻均為R="0.1" Ω,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.2" T,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(yùn)動(dòng)，而棒cd恰好能夠保持靜止.取g="10" m/s2,問(wèn)：

(1)通過(guò)棒cd的電流I是多少，方向如何？
(2)棒ab受到的力F多大？
(3)棒cd每產(chǎn)生Q="0.1" J的熱量，力F做的功W是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖甲所示，一足夠長(zhǎng)阻值不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間的距離L＝1．0m，NQ兩端連接阻值R＝1．0Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向上,導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝30°。一質(zhì)量m＝0．20kg，阻值r＝0．50Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置并用絕緣細(xì)線通過(guò)光滑的定滑輪與質(zhì)量M＝0．60kg的重物P相連。細(xì)線與金屬導(dǎo)軌平行。金屬棒沿導(dǎo)軌向上滑行的速度v與時(shí)間t之間的關(guān)系如圖乙所示，已知金屬棒在0～0．3s內(nèi)通過(guò)的電量是0．3～0．6s內(nèi)通過(guò)電量的2／3，g＝10m／s2，求：

（1）0～0．3s內(nèi)棒通過(guò)的位移；
（2）金屬棒在0～0．6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）10匝線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì)e＝10sin 20πt(V)．求：
(1)t＝0時(shí)，線圈內(nèi)磁通量Φ和磁通量變化率；
(2)線圈從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)180°過(guò)程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值和最大值之比．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。他連接好電路并檢查無(wú)誤后，閉合電鍵的瞬間觀察到電流表G指針向右偏轉(zhuǎn)。電鍵閉合后，他將線圈A中的鐵芯快速抽出，電流計(jì)指針將________（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）

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