【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度也為、電阻均為，兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。兩端通過開關(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，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，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。的質(zhì)量為，金屬導(dǎo)軌足夠長，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，在上述恒力作用下，由靜止開始到速度大小為的加速過程中流過的電荷量為，求該過程安培力做的功。

【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)由靜止開始到速度大小為的加速過程中，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 來源： 題型：

【題目】目前世界上正在研究一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能．如圖所示為它的發(fā)電原理圖．將一束等離子體(即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的粒子，從整體上來說呈電中性)噴射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場中有兩塊面積為S、相距為d的平行金屬板，金屬板與外電阻R相連構(gòu)成一電路．設(shè)氣流的速度為v，氣體的電導(dǎo)率(電阻率的倒數(shù))為g，則流過外電阻R的電流強(qiáng)度I及電流方向?yàn)?　　)

A. I＝，A→R→B

B. I＝，A→R→B

C. I＝，B→R→A

D. I＝，B→R→A

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為零、A和B是兩個(gè)完全相同的燈泡，則下列說法中正確的有

A．當(dāng)開關(guān)S閉合瞬間，A．B兩燈同時(shí)亮，最后B燈熄滅

B．當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間，A．B兩燈同時(shí)熄滅

C．當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間，a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)低

D．當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間，流經(jīng)燈泡B的電流是由a到b

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一個(gè)半徑為R的圓弧軌道。半徑OA水平、OB豎直，一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒有壓力，已知AP=2R，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過程中

A. 重力做功2mgR

B. 機(jī)械能減少mgR

C. 合外力做功mgR

D. 克服摩擦力做功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在絕緣光滑水平面上，有一個(gè)邊長為L的單匝正方形線框abcd，在外力作用下以恒定的速率v向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域；線框被全部拉入磁場的過程中線框平面保持與磁場方向垂直，線框的ab邊始終平行于磁場的邊界．已知線框的四個(gè)邊的電阻值相等，均為R．求：

（1）在ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)，線框內(nèi)的電流大��；

（2）在ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)，ab邊兩端的電壓；

（3）在線框被拉入磁場的整個(gè)過程中，線框中電流產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，金屬圓環(huán)半徑為L、電阻為r，金屬環(huán)上有一個(gè)小缺口ab，用導(dǎo)線把金屬環(huán)通過電流表接在電阻R兩端，已知R=2r，電流表為理想電表。垂直于圓環(huán)面有一磁場，從t=0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B=B0cos(ωt)，t=0時(shí)磁場垂直紙面向里，則下列說法正確的是

A. t=時(shí)，電流表示數(shù)一定不為0

B. t=時(shí)，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)

C. t=時(shí)，R兩端電壓為0

D. 從t=0到t=的過程中通過R的電荷量為q=

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明同學(xué)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，為了更準(zhǔn)確選取電壓表和電流表的合適量程，決定先用多用電表測(cè)量小燈泡的阻值。

（1）在使用前發(fā)現(xiàn)電表指針位置如下圖甲所示，該同學(xué)應(yīng)該調(diào)節(jié)哪個(gè)位置_________（選“①”或者“②”）；

（2）小明使用多用電表歐姆檔的“×10”檔測(cè)量小燈泡電阻阻值，讀數(shù)如圖乙所示，為了更準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，小明應(yīng)該旋轉(zhuǎn)開關(guān)至歐姆檔_______（填“×100”檔；或“×1”檔），兩表筆短接并調(diào)節(jié)______（選“①”或者“②”）。

（3）按正確步驟測(cè)量時(shí)，指針指在如圖丙位置，則小燈泡阻值的測(cè)量值為_________Ω

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是 a、b 兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則

A. 從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射是 b 光臨界角大

B. 在同種均勻介質(zhì)中，a 光的傳播速度比 b 光的大

C. 照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，a 光的飽和電流大

D. 若兩光均由氫原子能級(jí)躍遷發(fā)生，產(chǎn)生 a 光的能級(jí)能量差小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“月亮正加速遠(yuǎn)離地球!后代沒月亮看了。”一項(xiàng)新的研究表明，月球的引力在地球上產(chǎn)生了周期性的潮汐現(xiàn)象，潮汐力耗散地球的自轉(zhuǎn)能量，降低地球的旋轉(zhuǎn)速度，同時(shí)也導(dǎo)致月球正在以每年3.8cm的速度遠(yuǎn)離地球。不考慮其他變化，則很多年后與現(xiàn)在相比，下列說法正確的是

A. 月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將減小

B. 月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度增大

C. 地球同步定點(diǎn)衛(wèi)星的高度增大

D. 地球同步定點(diǎn)衛(wèi)星的角速度增大

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