如圖所示，固定在水平桌面上的光滑金屬框架cdef處于豎直向下磁感應強度為B0的勻強磁場中.金屬桿ab與金屬框架接觸良好.此時abed構(gòu)成一個邊長為l的正方形，金屬桿的電阻為r，其余部分電阻不計.

⑴若從t=0時刻起，磁場的磁感應強度均勻增加，每秒鐘增量為k，施加一水平拉力保持金屬桿靜止不動，求金屬桿中的感應電流.
⑵在情況⑴中金屬桿始終保持不動，當t= t1秒末時，求水平拉力的大小.
⑶若從t=0時刻起，磁感應強度逐漸減小，當金屬桿在框架上以恒定速度v向右做勻速運動時，可使回路中不產(chǎn)生感應電流.寫出磁感應強度B與時間t的函數(shù)關系式.
⑴ ⑵ ⑶

試題分析：（1）由題得：磁感應強度B的變化率，
由法拉第電磁感應定律知：回路中感應電動勢 
感應電流 ，根據(jù)楞次定律知感應電流方向為逆時針，即由b→a→d→e．
（2）當時，，安培力大小為；棒的水平拉力  

（3）為了使棒中不產(chǎn)生感應電流，則回路中總磁通量不變．
t=0時刻，回路中磁通量為 ；設t時刻磁感應強度為B，此時回路中磁通量為
應有   
則磁感應強度隨時間的變化規(guī)律是B
點評：本題根據(jù)法拉第電磁感應定律求解感應電動勢，由歐姆定律和安培力公式推導安培力的表達式，是常用的方法和思路．當回路中沒有感應電流產(chǎn)生時，回路總的磁通量應保持不變．
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

粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框abcd置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行．現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向（向上．向下．向左．向右）分別平移出磁場，如圖所示，則線框移出磁場的整個過程中：  
A．四種情況下流過ab邊的電流的方向都相同
B．四種情況下ab兩端的電勢差都相等
C．四種情況下流過線框的電量都相等
D．四種情況下磁場力對線框做的功率都相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，a、b是同種材料(非超導材料)制成的等長導體棒，靜止于水平面內(nèi)足夠長的光滑水平導軌上，b的質(zhì)量是a的2倍，勻強磁場垂直于紙面向里．若給a 4.5 J的初動能使之向左運動，最后a、b速度相同且均為a初速度的，不計導軌的電阻，則整個過程中a棒產(chǎn)生的熱量最大值為(　　)
A．2 JB．1.5 J
C．3 JD．4.5 J

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

MN與PQ為足夠長的光滑金屬導軌，相距L=0.5m，導軌與水平方向成θ=30°
放置。勻強磁場的磁感應強度B=0.4T，方向與導軌平面垂直指向左上方。金屬棒ab、cd放
置于導軌上（與導軌垂直），質(zhì)量分別為mab=0.1kg和mcd=0.2kg，ab、cd的總電阻為R=0.2Ω
（導軌電阻不計）。當金屬棒ab在外力的作用下以1.5m/s的速度沿導軌勻速向上運動時，
求

（1）當ab棒剛開始沿導軌勻速運動時，cd棒所受安培力的大小和方向。
（2）cd棒運動時能達到的最大速度。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長。電阻不計的平行金屬導軌相距1m，導軌平面與水平面成370角，下端連接阻值為R的電阻。勻強磁場方向與導軌平面垂直。質(zhì)量為0.2kg。電阻不計的金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25。求：

(1)求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大��；
(2)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時，電阻消耗的功率為，求該速度的大�。�
(取 ，，)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，寬度L=0.2m、足夠長的平行光滑金屬導軌固定在位于豎直平面內(nèi)的絕緣板上，導軌所在空間存在磁感應強度B=0.50T的勻強磁場，磁場方向跟導軌所在平面垂直．一根導體棒MN兩端套在導軌上與導軌接觸良好，且可自由滑動，導體棒的電阻值R=l.5Ω，其他電阻均可忽略不計．電源電動勢E=3.0V，內(nèi)阻可忽略不計，取重力加速度g=10m/s2．當S1閉合，S2斷開時，導體棒恰好靜止不動．
（1）求S1閉合，S2斷開時，導體棒所受安培力的大小；
（2）將S1斷開，S2閉合，使導體棒由靜止開始運動，求當導體棒的加速度a=5.0m/s2時，導體棒產(chǎn)生的感應電動勢大��；
（3）將S1斷開，S2閉合，使導體棒由靜止開始運動，求導體棒運動的最大速度的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，頂角為90°的“∨”型光滑金屬導軌MON固定在傾角為θ的絕緣斜面上，M、N連線平行于斜面底端，導軌MO、NO的長度相等，M、N兩點間的距離L＝2m，整個裝置處于磁感應強度大小B＝0.5T、方向垂直于斜面向下的勻強磁場中。一根質(zhì)量m=0.4kg,粗細均勻、單位長度電阻值r＝0.5Ω/m的導體棒ab，受到平行于斜面向上且垂直于ab的變力F作用，以速度v＝2m/s沿導軌向下勻速滑動，導體棒在運動過程中始終與導軌接觸良好，不計導軌電阻，從導體棒在MN時開始計時，

⑴t=0時，F(xiàn)=0，求斜面傾角θ；
⑵求0.2s內(nèi)通過導體棒的電荷量q；
⑶求導體棒通過整個金屬導軌的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩根相距L的足夠長的金屬直角導軌如右圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面．質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R.整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中．當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度V1沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以速度V2向下勻速運動．重力加速度為g.以下說法正確的是(　  　)
A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為μmg＋B．cd桿所受摩擦力為零
C．回路中的電流強度為D．μ與V1大小的關系為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，水平面上有兩電阻不計的光滑金屬導軌平行固定放置，間距d為0.5 m，左端通過導線與阻值為2 W的電阻R連接，右端通過導線與阻值為4 W的小燈泡L連接，在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場，CE長為2 m，CDEF區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度B隨時間變化如圖所示，在t＝0時，一阻值為2 W的金屬棒在恒力F作用下由靜止開始從ab位置沿導軌向右運動，當金屬棒從ab位置運動到EF位置過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，求：

（1）通過小燈泡的電流強度。
（2）恒力F的大小。
（3）金屬棒的質(zhì)量。

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