兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行直導(dǎo)軌MN、PQ與水平面成θ角放置，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直.整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，它們的電阻不計(jì).現(xiàn)讓ab桿由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑.

（1）求ab桿下滑的最大速度vm；
（2）ab桿由靜止釋放至達(dá)到最大速度的過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求該過(guò)程中ab桿下滑的距離x及通過(guò)電阻R的電量q.
(1) (2) , q=

試題分析：（1）金屬桿ab切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E="BLv"
電路中電流  
金屬桿所受安培力FA=BIL   
設(shè)金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為a，則
Mgsinθ - FA=ma   
當(dāng)加速度為零時(shí)，速度達(dá)最大，速度最大值為 
（2）根據(jù)能量守恒定律有  
解得  
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有 
根據(jù)閉合電路歐姆定律 有 
故感應(yīng)電荷量 
解得q=  
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：單選題

在下列四個(gè)情景中，虛線(xiàn)上方空間都存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。A．B中的導(dǎo)線(xiàn)框?yàn)檎叫危?C．D中的導(dǎo)線(xiàn)框?yàn)橹苯巧刃巍８鲗?dǎo)線(xiàn)框均繞軸O在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如箭頭所示，轉(zhuǎn)動(dòng)周期均為T(mén)。從線(xiàn)框處于圖示位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，以在OP邊上從P點(diǎn)指向O點(diǎn)的方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向。則四個(gè)情景中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化規(guī)律符合i-t圖象的是(   )

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

青藏鐵路刷新了一系列世界鐵路的歷史紀(jì)錄，青藏鐵路火車(chē)上多種傳感器運(yùn)用了電磁感應(yīng)原理，有一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號(hào)以確定火車(chē)位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，原理是將能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁鐵，安裝在火車(chē)首節(jié)車(chē)廂下面，俯視如圖甲所示，當(dāng)它經(jīng)過(guò)安放在兩鐵軌間的線(xiàn)圈時(shí)，便產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，被控制中心接收到，當(dāng)火車(chē)通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)，若控制中心接收到的線(xiàn)圈兩端的電壓信號(hào)為圖乙所示，則說(shuō)明火車(chē)在做
A．勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
B．勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C．勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
D．加速度逐漸加大的變加速直線(xiàn)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(16分)2010 年上海世博會(huì)某國(guó)家館內(nèi)，有一“自發(fā)電”地板，利用游人走過(guò)此處，踩踏地板發(fā)電．其原因是地板下有一發(fā)電裝置，如圖⑴所示，裝置的主要結(jié)構(gòu)是一個(gè)截面半徑為r、匝數(shù)為n的線(xiàn)圈，無(wú)摩擦地套在磁場(chǎng)方向呈輻射狀的永久磁鐵槽中．磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)沿半徑方向均勻分布，圖⑵為橫截面俯視圖．輕質(zhì)地板四角各連接有一個(gè)勁度系數(shù)為k的復(fù)位彈簧(圖中只畫(huà)出其中的兩個(gè))，輕質(zhì)硬桿P將地板與線(xiàn)圈連接，從而帶動(dòng)線(xiàn)圈上下往返運(yùn)動(dòng)(線(xiàn)圈不發(fā)生形變)，便能發(fā)電．若線(xiàn)圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線(xiàn)圈的總電阻為R0，現(xiàn)用它向一個(gè)電阻為R的小燈泡供電．為便于研究，將某人走過(guò)時(shí)對(duì)板的壓力使線(xiàn)圈發(fā)生的位移x隨時(shí)間t變化的規(guī)律簡(jiǎn)化為圖⑶所示．(彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，取線(xiàn)圈初始位置x＝0，豎直向下為位移的正方向)求：

⑴0～t0時(shí)間內(nèi)線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的大小及方向；
⑵t＝t0/2時(shí)地板受到的壓力；
⑶人踩踏一次地板所做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MP、NQ與水平面成θ=37°角固定放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距L="0.5" m，在兩導(dǎo)軌形成的斜面上放一個(gè)與導(dǎo)軌垂直的均勻金屬棒ab，金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，它的質(zhì)量為。金屬棒ab兩端連在導(dǎo)軌間部分對(duì)應(yīng)的電阻為R2＝2Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝2V，電源內(nèi)阻r＝1Ω，電阻R1＝2Ω，其他電阻不計(jì)。裝置所在區(qū)域存在一垂直于斜面MPQN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，）求：

（1）所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在一傾角為37°的粗糙絕緣斜面上，靜止地放置著一個(gè)匝數(shù)n＝10匝的圓形線(xiàn)圈，其總電阻R＝3.14 Ω、總質(zhì)量m＝0.4 kg、半徑r＝0.4 m．如果向下輕推一下此線(xiàn)圈，則它剛好可沿斜面勻速下滑．現(xiàn)在將線(xiàn)圈靜止放在斜面上后．在線(xiàn)圈的水平直徑以下的區(qū)域中，加上垂直斜面方向的，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按如下圖所示規(guī)律變化的磁場(chǎng)(提示：通電半圓導(dǎo)線(xiàn)受的安培力與長(zhǎng)為直徑的直導(dǎo)線(xiàn)通同樣大小的電流時(shí)受的安培力相等)問(wèn)：
(1)剛加上磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流大小I.
(2)從加上磁場(chǎng)開(kāi)始到線(xiàn)圈剛要運(yùn)動(dòng)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的熱量Q.(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

三角形導(dǎo)線(xiàn)框abc放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線(xiàn)方向與線(xiàn)圈平面垂直，磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖像如圖所示．t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，則在0～4s時(shí)間內(nèi)，線(xiàn)框的ab邊所受安培力隨時(shí)間變化的圖像是如圖所示的(力的方向規(guī)定向右為正) (    )

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，由粗細(xì)均勻的電阻絲制成的邊長(zhǎng)為l的正方形線(xiàn)框abcd，其總電阻為R，現(xiàn)使線(xiàn)框以水平向右的速度v勻速穿過(guò)一寬度為2l、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，整個(gè)過(guò)程中ab、cd兩邊始終保持與磁場(chǎng)邊界平行。令線(xiàn)框的cd邊剛好與磁場(chǎng)左邊界重合時(shí)t=0，電流沿abcda流動(dòng)的方向?yàn)檎?i>u0=Blv。線(xiàn)框中a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差uab隨線(xiàn)框cd邊的位移x變化的圖象正確的是（      ）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

電磁感應(yīng)現(xiàn)象揭示了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，發(fā)明了許多電器設(shè)備。以下電器中，哪些利用了電磁感應(yīng)原理 (      )
A．變壓器B．白熾燈泡C．發(fā)電機(jī)D．電吹風(fēng)

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