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(wú)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(kāi)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(guò)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。
(1)      (2)

試題分析：(1)金屬棒從ab運(yùn)動(dòng)到cd的過(guò)程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
感應(yīng)電流大小
根據(jù)焦耳定律產(chǎn)生的熱量
(2)金屬板進(jìn)入cd段的初速度為
金屬桿一旦進(jìn)入cd段，一方面整個(gè)電路中左部分會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，還是和原來(lái)一樣
 感應(yīng)電流方向根據(jù)楞次定律判斷得金屬棒中是由下向上；
同時(shí)金屬棒切割磁感應(yīng)線，也要產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，
感應(yīng)電流方向金屬棒中由上向下，與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)相反，
題中說(shuō)，一開(kāi)始減速，說(shuō)明開(kāi)始時(shí)較大，總體感應(yīng)電流金屬棒中還是由上向下，才能與減速相符合，
隨著速度的減小，會(huì)達(dá)到 ，此時(shí)電路中感應(yīng)感應(yīng)電流為零，金屬棒不再減速，并將維持這個(gè)狀態(tài)一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，于是我們可以求出做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度

根據(jù)動(dòng)能定理有
點(diǎn)評(píng)：本題要注意感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)都要考慮，電路中總的電動(dòng)勢(shì)當(dāng)它們的方向相同時(shí)則相加，方向相反時(shí)則相減。
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

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(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(kāi)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(guò)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�。�
（3）估算0~1.2s內(nèi)通過(guò)電阻R的電量大小及在R上產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，間距為L的光滑水平金屬導(dǎo)軌，水平地放置在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一端接阻值為R的電阻．質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上，其電阻為R0。在拉力F作用下從t＝0的時(shí)刻開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律為v＝vmsinωt，不計(jì)導(dǎo)軌電阻．求：

(1)從t＝0到t＝時(shí)間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量．
(2)從t＝0到t＝時(shí)間內(nèi)拉力F所做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一個(gè)正方形單匝線圈abcd，邊長(zhǎng)為L，線圈每邊的電阻均為R，以恒定速度v通過(guò)一個(gè)寬度為2L的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里。下列ABCD圖中能正確反映ab兩端電壓Uab隨時(shí)間t變化關(guān)系的是(　　)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，每條邊長(zhǎng)均為，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，導(dǎo)線在兩處通過(guò)電刷與外電路連接。設(shè)外電路電阻為，其余電阻忽略不計(jì)，則整個(gè)回路的功率為
A．B．
C．D．

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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，水平面上有兩根相距的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌和，它們的電阻可忽略不計(jì)，在和之間接有阻值為的定值電阻。導(dǎo)體棒長(zhǎng)，其電阻為，與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度�，F(xiàn)在在導(dǎo)體棒ab上施加一個(gè)水平向右的力，使以的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求：

⑴中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？
⑵中電流的方向如何？
⑶若定值電阻，導(dǎo)體棒的電阻，則多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一個(gè)矩形線圈勻速地從無(wú)磁場(chǎng)的空間先進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，然后再進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后進(jìn)入沒(méi)有磁場(chǎng)的右邊空間，如圖所示.若B1=2B2，方向均始終和線圈平面垂直，則在所示圖中能定性表示線圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化關(guān)系的是（電流以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?nbsp;                                     

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n = 1500匝，橫截面積S = 20cm2。螺線管導(dǎo)線電阻r = 1Ω，R1 = 4Ω，R2 = 5Ω，C=30μF。在一段時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙所示的規(guī)律變化。求：

（1）螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小
（2）閉合S，電路中的電流穩(wěn)定后，電阻R1的電功率
（3）S斷開(kāi)后，流經(jīng)R2的電量

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在圖中直角坐標(biāo)系xOy的一,三象限內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向如圖所示.半徑為l,圓心角為60°的扇形導(dǎo)線框OPQ從圖示位置開(kāi)始以ω= rad/s的角速度繞O點(diǎn)在xOy平面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng).則在線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中,線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化關(guān)系大致是下圖中的(設(shè)沿OPQ的電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)檎?(    )

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