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(12分)如圖所示，足夠長的光滑導軌ab、cd固定在豎直平面內，導軌間距為l，b、c兩點間接一阻值為R的電阻。ef是一水平放置的導體桿，其質量為m、有效電阻值為R，桿與ab、cd保持良好接觸。整個裝置放在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直�，F(xiàn)用一豎直向上的力拉導體桿，使導體桿從靜止開始做加速度為的勻加速運動，g為重力加速度，不計導軌電阻及感應電流間的相互作用。求：
⑴導體桿上升h高度的過程中通過電阻的電量；
⑵設導體桿從=0時刻由靜止開始運動，試推導出導體桿所受拉力隨時間變化的關系式。
（1）（2）

 

 
（1）感應電量                （1分）

根據閉合電路的歐姆定律       （1分）
根據電磁感應定律，得        （2分）
              （2分）
（2）設ef上升到時，速度為、拉力為F，根據運動學公式，得
                  （1分）
根據牛頓第二定律，得
             （2分）
根據閉合電路的歐姆定律，得
                       （1分）       
綜上三式，得   （2分）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

日光燈鎮(zhèn)流器的作用有
A．啟動器動、靜片接觸時，鎮(zhèn)流器產生瞬時高壓
B．正常工作時，鎮(zhèn)流器降壓限流保證日光燈正常工作
C．正常工作時，使日光燈管的電壓穩(wěn)定在220V
D．正常工作時，不準電流通過日光燈管

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，將邊長為L、總電阻為R的正方形閉合線圈，從磁感強度為B的勻強磁場中以速度v勻速拉出（磁場方向，垂直線圈平面）

（1）所用拉力F＝        ．    
（2）拉力F做的功W＝         ．
（3）拉力F的功率PF＝       ．
（4）線圈發(fā)熱的功率P熱＝        ．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

16分）如圖甲所示，空間存在一垂直紙面向里的水平磁場，磁場上邊界OM水平，以O點為坐標原點，OM為x軸，豎直向下為y軸，磁感應強度大小在x方向保持不變、y軸方向按B＝ky變化，k為大于零的常數(shù)。一質量為m、電阻為R、邊長為L的正方形線框abcd從圖示位置靜止釋放，運動過程中線框經絡在同一豎直平面內，當線框下降h0（h0＜L）高度時達到最大速度，線框cd邊進入磁場時開始做勻速運動，重力加速度為g。求：
（1）線框下降h0高度時速度大小v1和勻速運動時速度大小v2；
（2）線框從開始釋放到cd邊剛進入磁場的過程中產生的電能ΔE；
（3）若將線框從圖示位置以水平向右的速度v0拋出，在圖乙中大致畫出線框上a點的軌跡。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖是一種磁動力電梯示意圖。在豎直方向有兩組很長的平行軌道PQ、MN，軌道間有水平方向、交替排列的勻強磁場B1和B2，B1=B2=1.0T，B1和B2的方向相反，兩磁場始終豎直向上做勻速直線運動。電梯轎廂固定在如圖所示的金屬框abcd內（圖中轎廂未畫出）并與之絕緣。已知電梯滿載時連同金屬框的總質量為2.35×103kg，所受阻力f=500N，金屬框垂直軌道的邊長Lcd=2.0m，兩磁場的豎直寬度均與金屬框的高Lad相同，金屬框整個回路的電阻R=2.0×10-3Ω，取g=10m/s2。假如設計要求電梯滿載時能以v1=3.0m/s的速度勻速上升，求：

（1）圖示時刻（ab邊在磁場B1中，dc邊在磁場B2中）金屬框中感應電流的大小及方向（方向用順時針或逆時針表示）；
（2）磁場向上運動速度v0的大��；
（3）該電梯滿載以速度v1向上勻速運動時所消耗的總功率。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個邊長為L的正方形導線框在傾角為θ的光滑固定斜面上由靜止開始沿斜面下滑，隨后進入虛線下方方向垂直于斜面的勻強磁場中。如圖所示，磁場的上邊界線水平，線框的下邊ab邊始終水平，斜面以及下方的磁場往下方延伸到足夠遠。下列推理、判斷正確的是（   ）
A．線框進入磁場過程b點的電勢比a點高
B．線框進入磁場過程一定是減速運動
C．線框中產生的焦耳熱一定等于線框減少的機械能
D．線框從不同高度下滑時，進入磁場過程中通過線框導線橫截面的電量一樣

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中，金屬框架ABCD固定在水平面內（整個框架電阻忽略不計），AB與CD平行且足夠長，BC與CD夾角，粗細均勻的光滑導體棒EF（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自身的速度V向右勻速運動，
導體棒在滑動過程中始終與金屬框架接觸良好，經過C點瞬間作為計時起點，下列關于電路中電流大小I與時間t、導體棒消耗的電功率P與導體棒水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是（   ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如下圖甲所示，兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面夾角α，導軌電阻不計。勻強磁場垂直導軌平面向上，長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌電接觸良好，金屬棒的質量為m、電阻為R，另有一條紙帶固定金屬棒ab上，紙帶另一端通過打點計時器（圖中未畫出），且能正常工作。在兩金屬導軌的上端連接右端電路，燈泡的電阻RL=4R，定值電阻R1=2R，電阻箱電阻調到使R2=12R，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，同時接通打點計時器的電源，打出一條清晰的紙帶，已知相鄰點跡的時間間隔為T，如下圖乙所示，試求：
小題1:求磁感應強度為B有多大？
小題2:當金屬棒下滑距離為S0時速度恰達到最大，求金屬棒由靜止開始下滑2S0的過程中，整個電路產生的電熱。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動產生感應電動勢，下面說法正（ 　　  ）
A．當穿過線圈的磁通量最大時，感應電動勢最小
B．當穿過線圈的磁通量最大時，感應電動勢最大
C．當穿過線圈的磁通量是零時，感應電動勢最小
D．當穿過線圈的磁通量是零時，感應電動勢最大

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