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如圖所示，兩根電阻不計、相距L且足夠長的平行光滑導軌與水平面成 θ 角，導軌處在磁感應強度B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面斜向上，導軌下端連接阻值為R的電阻。現讓一質量為m，電阻也為R、與導軌接觸良好的水平金屬棒ab從靜止開始下滑，ab下滑距離s后開始勻速運動，重力加速度為g。求：

（1）ab棒勻速下滑時速度v的大小；
（2）ab棒從靜止至開始勻速下滑的過程中，ab棒上產生的熱量。

（1）（2）

解析試題分析：（1）ab棒勻速下滑時
ab棒勻速下滑時切割磁感線產生感應電動勢
由歐姆定律可得

聯立可得：
（2）ab棒與電阻R串聯，電流相等，產生的熱量Q相同
由能量守恒得
可得
考點：此題考查法拉第電磁感應定律及能量守恒定律。

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（13分）如圖甲所示，均勻的金屬圓環環面積s=0.5m²，電阻r=0.1Ω，環上開一小口，用不計電阻的導線接一R=0.4Ω的電阻。與環同心的圓形區域內有垂直與環平面的勻強磁場，當磁場的磁感應強度B按圖乙所示規律變化時（規定磁場垂直環面向外時B為正），求:
(1).環上感應電動勢的大小； (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

如圖甲所示，固定在絕緣水平地面上的平行金屬導軌間距為，左端用導線相連。質量為，電阻為的金屬棒垂直導軌靜止在導軌平面上，金屬棒與導軌左端的距離，金屬棒與導軌間的動摩擦因數均為，導與線導軌的電阻均不計。現將整個裝置置于垂直于軌道平面豎直向上的磁場中，磁感應強度隨時間的變化關系如圖乙所示。設金屬棒與導軌間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，忽略金屬棒與導軌上電流之間的相互作用，。求：

（1）金屬棒未出現滑動之前，通過金屬棒中電流的大小和方向；
（2）從時刻開始到金屬棒剛要發生滑動的過程中，金屬棒產生的熱量。

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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與電阻R連接，電阻R＝90 Ω，與R并聯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律變化．求：

(1)交流發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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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，相距20cm的平行金屬導軌所在平面與水平面夾角，現在導軌上放一質量為330g的金屬棒ab，它與導軌間動摩擦因數為0.50，整個裝置處于磁感應強度為2T的豎直向上勻強磁場中，導軌所接電源的電動勢為15V，電阻不計，滑動變阻器的阻值滿足要求，其他部分電阻不計，取，為了保證ab處于靜止狀態，則：

（1）ab通入的最大電流為多少？
（2）ab通入的最小電流為多少？
（3）R的調節范圍是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

2013年9月25日，我國“神舟七號”載人飛船發射成功，在離地面大約200 km的太空運行．假設載人艙中有一邊長為50 cm的正方形導線框，在宇航員操作下由水平方向轉至豎直方向，此時地磁場磁感應強度，方向如右圖．

(1)該過程中磁通量的改變量是多少？
(2)該過程線框中有無感應電流？設線框電阻為R＝0.1 Ω，若有電流則通過線框的電荷量是多少？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，平行光滑導軌OPQ、OˊPˊQˊ相距L=0.5m，導軌平面與水平面成θ=53°角，OP段和OˊPˊ段是導電的，PQ段和PˊQˊ段是絕緣的，在P和Pˊ處固定一個“∩”形導體框abcd，導體框平面與導軌面垂直，面積S=0.3m²。空間存在變化的勻強磁場，方向與導軌平行，與線圈abcd垂直。質量為m=0.02kg、電阻R=0.2Ω的金屬棒AB放在兩導軌上QQˊ處，與PPˊ的距離x=0.64m，棒與導軌垂直并保持良好接觸。t=0時刻，從QQˊ無初速度釋放金屬棒AB，此時磁場方向沿導軌向上（規定為正方向），磁感應強度B的變化規律為B=0.2－0.8t（T）。除金屬棒AB外，不計其它電阻。求：

（1）經過多長時間，金屬棒AB中有感應電流？感應電流的方向如何？
（2）假設OP段和OˊPˊ段的導軌足夠長，金屬棒AB在OP段和OˊPˊ段的導軌上能滑行多遠？（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s²)