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如圖甲所示，在水平面上固定有長為L=2m．寬為d=1m的金屬“U”形導軌，在“U”形導軌右側=0.5m范圍內存在垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。在t=0時刻，質量為m=0.1kg的導體棒以v0=lm/s的初速度從導軌的左端開始向右運動，導體棒與導軌之間的動摩擦因數為μ=0.1，導軌與導體棒單位長度的電阻均為λ=0.1/m，不計導體棒與導軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響(取g="10" m/s2)。

(1)通過計算分析4s內導體棒的運動情況；
(2)計算4s內回路中電流的大小，并判斷電流方向；
(3)計算4s內回路產生的焦耳熱。

(1)導體棒在ls末已停止運動，以后一直保持靜止，離左端位置仍為x=0.5m
(2) 0.2A 順時針方向
(3)0.04J

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖甲所示，有一個等腰直角三角形的勻強磁場區(qū)域，其直角邊長為L，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度大小為B。一邊長為L、總電阻為R的正方形導線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域。取沿的感應電流為正，則圖乙中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標x變化的圖象正確的是（    ）

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

一直升飛機停在南半球的地磁極上空。該處地磁場的方向豎直向上，磁感應強度為B，直升飛機螺旋槳葉片的長度為L，螺旋槳轉動的頻率為，順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時針方向轉動。螺旋槳葉片的近軸端為，遠軸端為，如圖所示。忽略到轉軸中心線的距離，則點電勢       點電勢（填大于、等于或小于），每個葉片產生的感應電動勢E=         。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（本題10分） 如圖所示，長為a、寬為b的矩形線框有n匝，每匝線圈電阻為R，對稱軸MN的左側處在磁感應強度為B的勻強磁場中。第一次將線框從磁場中以速度v勻速拉出；第二次讓線框以＝2v/b的角速度轉過90o角。求：
（1）前后兩次通過線框導線橫截面的電荷量之比q1：q2
（2）前后兩次線框的發(fā)熱功率之比P1：P2

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

有人為汽車設計的一個“再生能源裝置”原理簡圖如圖1所示，當汽車減速時，線圈受到磁場的阻尼作用幫助汽車減速，同時產生電能儲存?zhèn)溆�。圖1中，線圈的匝數為n，ab長度為L1，bc長度為L2。圖2是此裝置的側視圖，切割處磁場的磁感應強度大小恒為B，有理想邊界的兩個扇形磁場區(qū)夾角都是90°。某次測試時，外力使線圈以角速度ω逆時針勻速轉動，電刷端和端接電流傳感器，電流傳感器記錄的圖象如圖3所示（I為已知量），取邊剛開始進入左側的扇形磁場時刻。不計線圈轉動軸處的摩擦

（1）求線圈在圖2所示位置時，產生電動勢E的大小，并指明電刷和哪個接電源正極；
（2）求閉合電路的總電阻和外力做功的平均功率；
（3）為了能夠獲得更多的電能，依據所學的物理知識，請你提出改進該裝置的三條建議。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角，兩導軌的間距l(xiāng)＝0.50 m，一端接有阻值R＝1.0 Ω的電阻．質量m＝0.10 kg的金屬棒ab置于導軌上，與導軌垂直，電阻r＝0.25 Ω.整個裝置處于磁感應強度B＝1. 0 T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下．t＝0時刻，對金屬棒施加一平行于導軌向上的外力F，使之由靜止開始運動，運動過程中電路中的電流隨時間t變化的關系如圖乙所示．電路中其他部分電阻忽略不計，g取10 m/s2.求：
　
(1)4.0 s末金屬棒ab瞬時速度的大��；
(2)3.0 s末力F的瞬時功率；
(3)已知0～4.0 s時間內電阻R上產生的熱量為0.64 J，試計算F對金屬棒所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（13分）如圖甲所示，均勻的金屬圓環(huán)環(huán)面積s=0.5m2，電阻r=0.1Ω，環(huán)上開一小口，用不計電阻的導線接一R=0.4Ω的電阻。與環(huán)同心的圓形區(qū)域內有垂直與環(huán)平面的勻強磁場，當磁場的磁感應強度B按圖乙所示規(guī)律變化時（規(guī)定磁場垂直環(huán)面向外時B為正），求:
(1).環(huán)上感應電動勢的大��；   (2).A、B兩點的電勢差；   (3).在0~4s內，通過R的電量.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，光滑的金屬導軌間距為L，導軌平面與水平面成α角，導軌下端接有阻值為R的電阻，質量為m的金屬細桿ab與絕緣輕質彈簧相連靜止在導軌上，彈簧勁度系數為k，上端固定，彈簧與導軌平面平行，整個裝置處在垂直于導軌平面斜向上的勻強磁場中，磁感應強度為B．現給桿一沿軌道向下的初速度v0，桿向下運動至速度為零后，再沿軌道平面向上運動達最大速度v1，然后減速為零，再沿軌道平面向下運動……一直往復運動到靜止（導軌與金屬桿的電阻忽略不計）．試求：

（1）細桿獲得初速度瞬間，通過R的電流I
（2）當桿速度為v1時離最初靜止時位置的距離L1
（3）桿由初速度v0開始運動直到最后靜止，電阻R上產生的焦耳熱Q

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

下圖甲所示為小型旋轉電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉動，線圈的匝數n＝100匝、電阻r＝10 Ω，線圈的兩端經集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝90 Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按下圖乙所示正弦規(guī)律變化．求：

(1)交流發(fā)電機產生的電動勢的最大值；
(2)電路中交流電壓表的示數．

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