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如圖所示：寬度L=1m的足夠長的U形金屬框架水平放置，框架處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=1T，框架導軌上放一根質量m=0.2kg、電阻R=1.0Ω的金屬棒ab，棒ab與導軌間的動摩擦因數μ=0.5，現用功率恒為6w的牽引力F使棒從靜止開始沿導軌運動（ab棒始終與導軌接觸良好且垂直），當棒的電阻R產生熱量Q=5.8J時獲得穩定速度，此過程中，通過棒的電量q=2.8C（框架電阻不計，g取10m/s²）．
問：（1）ab棒達到的穩定速度多大？
（2）ab棒從靜止到穩定速度的時間多少？

（1）功率：P=Fv①
根據安培力公式：F_安=BIL②
根據歐姆定律：I=

BLv

…③
又棒穩定時：F=F_安+μmg…④
由①②③④聯立解得：v=2m/s
（2）由能量守恒得：Pt=Q+μmgs+

mv²①
因為q=It
I=

△φ

△t

△φ=BSL
所以S=

②
由①②聯立解得：t=1.5s
答：（1）ab棒達到的穩定速度2m/s；
（2）ab棒從靜止到穩定速度的時間1.5s．

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，abcd是粗細均勻的電阻絲制成的長方形線框，長ad為寬ab的2倍，導體棒是用相同的電阻絲制成的，可在ad邊與bc邊上無摩擦滑動，導體棒與線框接觸良好，并與ad和bc分別交于M、N兩點，線框處于垂直紙面向里的勻強磁場中，導體棒與ab平行．當導體棒MN由靠近ab邊處向cd邊勻速移動的全過程中，以下說法正確的是（　　）

A．MN中電流先增大后減小

B．MN兩端電壓先增大后減小

C．MN上拉力的功率先減小后增大

D．矩形線框中消耗的電功率先增大后減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平面上有一個動力小車，在動力小車上豎直固定著一個長度L₁、寬度L₂的矩形線圈，線圈匝線為n，總電阻為R，小車和線圈的總質量為m，小車運動過程所受摩擦力為f．小車最初靜止，線圈的右邊剛好與寬為d（d＞L₁）的有界磁場的左邊界重合．磁場方向與線圈平面垂直，磁感應強度為B．現控制動力小車牽引力的功率，讓它以恒定加速度a進入磁場，線圈全部進入磁場后，開始做勻速直線運動，直至完全離開磁場，整個過程中，牽引力的總功為W．
（1）求線圈進入磁場過程中，感應電流的最大值和通過導線橫截面的電量．
（2）求線圈進入磁場過程中，線圈中產生的焦耳熱．
（3）寫出整個過程中，牽引力的功率隨時間變化的關系式．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距l=lm，導軌平而與水平面成0=37°角，上、下端各連接一電阻，阻值分別為R₁=4Ω、R₂=6Ω．質量為m=0.5kg，電阻為r=0.6Ω的金屬捧ab放在導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數為μ=0.25，整個裝置處于與導軌平面垂直的勻強磁場中，磁感應強度B=1T（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²）．求：
（1）金屬棒下滑的最大速度；
（2）從ab開始運動到達到穩定狀態時，電阻R₂上產生的熱量Q=0.4J，求該過程中ab位移x的大小．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，空間中自下而上依次分布著垂直紙面向內的勻強磁場區域I、Ⅱ、Ⅲ．…．n，相鄰兩個磁場的間距均為a=1.2m．一邊長L=0.2m、質量m=0.5kg、電組R=0.01Ω的正方形導線框，與質量M=2kg的物塊通過跨過兩光滑輕質定滑輪的輕質細線相連．線框的上邊距離磁場I的下邊界為b=1m，物塊放在傾角θ=53°的斜面上，物塊與斜面間的動摩擦因數μ=0.5，斜面足夠長．將物塊由靜止釋放，線框在每個磁場區域中均做勻速直線運動．已知重力加速度g=10m/s²，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求
（1）線框進人磁場I時速度v₁的大小；
（2）磁場I的磁感應強度B₁的大小；
（3）磁場n的磁感應強度B_n與B₁的函數關系．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示的異形導線框，勻速穿過一勻強磁場區，導線框中的感應電流i隨時間t變化的圖象是（設導線框中電流沿abcdef為正方向）（　　）

A．

B．

C．

D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，在一根軟鐵棒上繞有一個線圈，a、b是線圈的兩端，a、b分別與平行導軌M、N相連，有勻強磁場與導軌面垂直，一根導體棒橫放在兩導軌上，要使a點的電勢比b點的電勢高，則導體棒在兩根平行的導軌上應該（　　）

A．向左加速滑動	B．向左減速滑動
C．向右加速滑動	D．向右減速滑動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在傾角θ=37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的勻強磁場區域MNPQ，磁感應強度B的大小5T，磁場寬度d=0.55m，有一邊長1=0.4m，質量m₁=0.6kg，電阻R=2Ω的正方形均勻導體線框abcd通過一輕質細線跨過光滑的定滑輪與一質量m₂=0.4kg的物體相連，物體與水平面間的動摩擦因數μ=0.4，線框從圖示位置自由釋放，物塊到定滑輪的距離足夠長．（g=10m/s²）求：
（1）線框abcd還未進入磁場的運動過程中，細線拉力為多少？
（2）當ab邊剛進入磁場時，線框恰好做勻速直線運動，求線框剛釋放時ab邊距磁場MN邊界的距離x多大？
（3）cd邊恰離開磁場邊界PQ時，速度大小為2m/s，求運動整過程中ab邊產生熱量Q為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，在磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，金屬桿MN在平行金屬導軌上以速度v向右勻速滑動，MN中產生的感應電動勢為E_l；若磁感應強度增為2B，其他條件不變，MN中產生的感應電動勢變為E₂．則通過電阻R的電流方向及E₁與E₂之比E_l：E₂分別為（　　）

A．c→a，2：1

B．a→c，2：1

C．a→c，1：2

D．c→a，1：2

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