【題目】如圖所示，固定在水平面上間距為的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌，垂直于導(dǎo)軌放置的兩根金屬棒和長(zhǎng)度也為、電阻均為，兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。兩端通過(guò)開(kāi)關(guān)與電阻為的單匝金屬線圈相連，線圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場(chǎng)，磁通量變化率為常量。圖中虛線右側(cè)有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。的質(zhì)量為，金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，電阻忽略不計(jì)。

（1）閉合，若使保持靜止，需在其上加多大的水平恒力，并指出其方向；

（2）斷開(kāi)，在上述恒力作用下，由靜止開(kāi)始到速度大小為的加速過(guò)程中流過(guò)的電荷量為，求該過(guò)程安培力做的功。

【答案】（1），方向水平向右；（2）

【解析】

（1）設(shè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，由法拉第電磁感應(yīng)定律，則

①

設(shè)與并聯(lián)的電阻為，有

②

閉合時(shí)，設(shè)線圈中的電流為，根據(jù)閉合電路歐姆定律得

③

設(shè)中的電流為，有

④

設(shè)受到的安培力為，有

⑤

保持靜止，由受力平衡，有ⅠⅡⅢⅣ

⑥

聯(lián)立①②③④⑤⑥式得

⑦

方向水平向右。

（2）設(shè)由靜止開(kāi)始到速度大小為的加速過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)的位移為，所用時(shí)間為，回路中的磁通量變化為，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，有

⑧

其中

⑨

設(shè)中的平均電流為，有

⑩

根據(jù)電流的定義得

由動(dòng)能定理，有

聯(lián)立⑦⑧⑨⑩式得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在一個(gè)邊界為等邊三角形的區(qū)域內(nèi)，存在一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)邊界上的P點(diǎn)有一個(gè)粒子源，發(fā)出比荷相同的三個(gè)粒子a、b、c（不計(jì)重力）沿同一方向進(jìn)入磁場(chǎng)，三個(gè)粒子通過(guò)磁場(chǎng)的軌跡如圖所示，用ta、tb、tc分別表示a、b、c通過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間；用ra、rb、rc分別表示a、b、c在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑，則下列判斷正確的是（ ）

A．ta=tb＞tc B．tc＞tb＞ta

C．rb＞ra＞rc D．rc＞rb＞ra

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌固定，所在平面與水平面夾角為θ，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直，在ab與cd之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ、MN先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放，兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知PQ進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到MN離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)橹梗鬟^(guò)PQ的電流隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】鱷魚(yú)頭內(nèi)有一個(gè)豎直的半徑為12cm的神經(jīng)元圓環(huán)，移動(dòng)頭時(shí)能夠檢測(cè)到地磁場(chǎng)磁通量的變化。假設(shè)一條在北半球的鱷魚(yú)最初時(shí)面向北方且圓環(huán)垂直于地磁場(chǎng)的水平分量，在 2.7s的時(shí)間內(nèi)將它的頭轉(zhuǎn)動(dòng)90°直到面向東方，己知地磁場(chǎng)的水平分量為30μT。下列說(shuō)法正確的是

A.在此圓環(huán)中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小約為5.0×l0-7V

B.鱷魚(yú)頭轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)穿過(guò)圓環(huán)的磁通量為開(kāi)始時(shí)的一半

C.鱷魚(yú)頭轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量不斷變大

D.鱷魚(yú)頭轉(zhuǎn)過(guò)45°的位置時(shí)，從東北往西南方向看，圓環(huán)中電流方向沿順時(shí)針?lè)较?/span>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲為電動(dòng)汽車無(wú)線充電原理圖，M為受電線圈，N為送電線圈。圖乙為受電線圈M的示意圖，線圈匝數(shù)為n，電阻為r，橫截面積為S，兩端a、b連接車載變流裝置，勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行于線圈軸線向上穿過(guò)線圈。下列說(shuō)法正確是

A. 只要受電線圈兩端有電壓，送電線圈中的電流一定不是恒定電流

B. 只要送電線圈N中有電流流入，受電線圈M兩端一定可以獲得電壓

C. 當(dāng)線圈M中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加時(shí)．則M中有電流從a端流出

D. 若△t時(shí)間內(nèi)，線圈M中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加△B，則M兩端的電壓

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探宄單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，

（1）下列說(shuō)法正確的是____________

A.擺球偏離平衡位置的角度越大越好

B.擺球盡量選擇質(zhì)量大些的、體積小些的

C.擺球擺動(dòng)時(shí)要使之保持在同一個(gè)豎直平面內(nèi)

D.單擺懸線的上端不可隨意卷在橫桿上，應(yīng)夾緊在鐵夾中

（2）為了提高周期的測(cè)量精度，應(yīng)該將擺球到達(dá)____________（填“最高點(diǎn)”或“平衡位置”）作為計(jì)時(shí)開(kāi)始與停止的時(shí)刻比較好。

（3）用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑，測(cè)量情況如圖1所示，由此可知擺球的直徑為____________mm。

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得的T2一L圖象如圖2所示，T為周期，L為擺長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該在____________（填“OA”“AB”或“BC”）區(qū)間多采集數(shù)據(jù)，由圖求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>____________m/s2 （保留三位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2019年11月10日早上7:30，一聲?shū)Q槍，2019南京馬拉松暨全國(guó)馬拉松錦標(biāo)賽(南京站)激情開(kāi)跑，一位運(yùn)動(dòng)員用了3小時(shí)跑完全程，以8m/s的速度沖過(guò)終點(diǎn). 運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，馬拉松全程42.193km.關(guān)于題中出現(xiàn)的數(shù)值，下列說(shuō)法中正確的是

A.“早上7:30”是時(shí)間間隔

B.“3小時(shí)”是時(shí)刻

C.“8m/s”是瞬時(shí)速度

D.“42.193km”是全程的位移

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在真空中有兩個(gè)等量正電荷Q，分別置于A、B兩點(diǎn)，為A、B連線的中垂線，D為無(wú)限遠(yuǎn)處（見(jiàn)圖），現(xiàn)用一外力將一負(fù)電荷q由C點(diǎn)沿緩慢移動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中，下述結(jié)論中正確的是（ ）

A.q的電勢(shì)能逐漸減小B.q的電勢(shì)能逐漸增大

C.外力逐漸減小D.外力先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一根長(zhǎng)為L的金屬細(xì)桿通有電流時(shí)，水平靜止在傾角為θ的光滑絕緣固定斜面上。斜面處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若電流和磁場(chǎng)的方向均不變，電流大小變?yōu)?/span>0.5I，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?/span>4B，重力加速度為g。則此時(shí)金屬細(xì)桿

A. 電流流向垂直紙面向外

B. 受到的安培力大小為2 BILsinθ

C. 對(duì)斜面壓力大小變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

D. 將沿斜面加速向上，加速度大小為gsinθ

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