（15分）如圖所示，水平面上兩平行光滑金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，左端用導(dǎo)線連接阻值為R的電阻．在間距為d的虛線MN、PQ之間，存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小只隨著與MN的距離變化而變化．質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，在大小為F的水平恒力作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，到達(dá)虛線MN時(shí)的速度為v0．此后恰能以加速度a在磁場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng)．導(dǎo)軌電阻不計(jì)，始終與導(dǎo)體棒電接觸良好．求：

（1）導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的位置到MN的距離x；

（2）磁場(chǎng)左邊緣MN處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；

（3）導(dǎo)體棒通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR．

（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)外，由動(dòng)能定理有 （2分）

解得 （1分）

（2）導(dǎo)體棒剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) （1分）

由閉合電路歐姆定律有 （1分）

又 （1分）

由牛頓第二定律有 （1分）

解得 （2分）

（3）導(dǎo)體棒穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程，由牛頓第二定律有 （1分）

導(dǎo)體棒克服安培力做功 （1分）

電路中產(chǎn)生的焦耳熱 （1分）

電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 （1分）

解得 （2分）

考點(diǎn)：電磁感應(yīng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L＝0.40 m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ＝37 °，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.50 T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E＝4.5 V、內(nèi)阻r＝0.50 Ω的直流電源．現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m＝0.040 kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0＝2.5 Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)， g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.60、cos 37°＝0.80，求：

(1)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流；

(2)導(dǎo)體棒受到的安培力；

(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力．

(4)若將磁場(chǎng)方向改為豎直向上，要使金屬桿繼續(xù)保持靜止，且不受摩擦力左右，求此時(shí)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小？

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金屬導(dǎo)體通電時(shí)，導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的方向與電流方向 （選填“相同”或“相反”）。一段金屬電阻絲的電阻為R，當(dāng)在它的兩端加上電壓U時(shí)，則在通電時(shí)間t內(nèi)通過(guò)金屬電阻絲橫截面的電子個(gè)數(shù)為n= （已知一個(gè)電子的電荷量為e）

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如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過(guò)程中動(dòng)能增加了12 J，金屬塊克服摩擦力做功8 J，重力做功24 J，則以下判斷正確的是（ ）

A．金屬塊帶負(fù)電荷 B．金屬塊克服電場(chǎng)力做功8 J

C．金屬塊的電勢(shì)能減少4 J D．金屬塊的機(jī)械能減少12 J

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如圖所示A燈與B燈的電阻相同，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)片P向上滑動(dòng)時(shí)，兩燈亮度變化是（ ）

A.A燈變亮，B燈變亮； B.A燈變暗，B燈變亮

C.A燈變暗，B燈變暗； D.A燈變亮，B燈變暗

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一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，圖甲是t=1s時(shí)的波形圖，圖乙是x=3m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則該波的傳播速度為 m/s，傳播方向?yàn)? ．

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A．圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小

B．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向

C．小球在第Ⅳ象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

D．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

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一個(gè)刻度沒(méi)標(biāo)數(shù)值的電壓表量程約為9V，內(nèi)阻約為6kΩ，現(xiàn)要較為準(zhǔn)確地測(cè)其內(nèi)阻，且各儀表的示數(shù)不得少于滿量程的1/3．實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：

A．電流表：量程3mA，內(nèi)阻約50Ω

B．電流表：量程3A，內(nèi)阻約0.2Ω

C．電壓表：量程1.5V，內(nèi)阻=1kΩ

D．電壓表：量程60V，內(nèi)阻約50kΩ

E．定值電阻器：阻值=5.1kΩ

F．定值電阻器：阻值=30Ω

G．電源：電動(dòng)勢(shì)約15V，內(nèi)阻約0.5Ω

H．滑動(dòng)變阻器0~20Ω

I．導(dǎo)線若干、單刀單擲開(kāi)關(guān)一個(gè)

（1）除被測(cè)電壓表、G、I肯定需外，最少還需 器材（填序號(hào)）；

（2）用你所選最少器材以及G、I在虛線框中畫出測(cè)量原理圖；

（3）根據(jù)所畫原理圖，寫出的表達(dá)式（用某次電表的測(cè)量值、已知量表示）= ，并指明表達(dá)式中所設(shè)物理量是哪些儀表測(cè)量時(shí)的示數(shù) ．

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下列說(shuō)法正確的是

A．法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

B．楞次發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

D．安培提出了關(guān)于磁現(xiàn)象電本質(zhì)的分子環(huán)流假說(shuō)

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