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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，矩形裸导线框长边的长度为2l，短边的长度为l，在两个短边上均接有电阻R，其余部分电阻不计．导线框一长边与x轴重合，左边的坐标x=0，线框内有一垂直于线框平面的磁场，磁场的磁感应强度满足关系B=Bsin（）．一光滑导体棒AB与短边平行且与长边接触良好，电阻也是R．开始时导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒AB在沿x方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，求：
    （1）导体棒AB从x=0到x=2l的过程中力F随时间t变化的规律；
    （2）导体棒AB从x=0到x=2l的过程中回路产生的热量．

    【答案】分析：（1）根据切割产生的感应电动势公式，结合闭合电路欧姆定律求出感应电流的大小，抓住拉力与安培力相等求出拉力F随时间t的变化规律．
    （2）电路中产生的感应电流为交变电流，求出感应电动势的有效值，从而求出导体棒AB从x=0到x=2l的过程中回路产生的热量．
    解答：解：（1）在t时刻AB棒的坐标为x=vt①
    感应电动势    ②
    回路总电阻    ③
    回路感应电流  ④
    棒匀速运动    F=F安=Bil                  ⑤
    解得：⑥
    （2）导体棒AB在切割磁感线过程中产生半个周期的正弦交流电
    感应电动势的有效值为   ⑦
    回路产生的电热         ⑧
    通电时间               ⑨
    解得：⑩
    答：（1）导体棒AB从x=0到x=2l的过程中力F随时间t变化的规律为．
    （2）导体棒AB从x=0到x=2l的过程中回路产生的热量．
    点评：解决本题的关键知道产生的感应电流为交变电流，求解热量电动势应该用有效值．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2007?宿迁二模）如图所示，矩形裸导线框abcd的长边长为2L，短边长为L，在两短边上均接有电阻R，其余部分电阻不计．导线框一长边与x轴重合，左边的坐标x=0，线框内有一垂直于线框平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B．一质量为m、电阻也为R的光滑导体棒MN与短边平行且与长边接触良好．开始时导体棒静止于x=0处，从t=0时刻起，导体棒MN在沿x轴正方向的一拉力作用下，从x=0处匀加速运动到x=2L处．则导体棒MN从x=0处运动到x=2L处的过程中通过导体棒的电量为（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，矩形裸导线框长边的长度为2l，短边的长度为l，在两个短边上均接有电阻R，其余部分电阻不计．导线框一长边与x轴重合，左边的坐标x=0，线框内有一垂直于线框平面的磁场，磁场的磁感应强度满足关系B=B0sin（
    πx2l
    ）．一光滑导体棒AB与短边平行且与长边接触良好，电阻也是R．开始时导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒AB在沿x方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，求：
    （1）导体棒AB从x=0到x=2l的过程中力F随时间t变化的规律；
    （2）导体棒AB从x=0到x=2l的过程中回路产生的热量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，矩形裸导线框长边的长度为2l，短边的长度为l，在两个短边上均接有电阻R，其余部分电阻不计．导线框一长边与x轴重合，左边的坐标x=0，线框内有一垂直于线框平面的磁场，磁场的磁感应强度B．一光滑导体棒AB与短边平行且接触良好，质量为m电阻为R．开始时导体棒静止于x=0处，从t=0时刻起，导体棒AB在沿x轴正方向的拉力F（大小未知）作用下，以加速度a从x=0处匀加速运动到x=2L处．
    （1）求导体棒AB从x=0运动到x=2L过程中通过导体棒的电量．
    某同学的解题过程如下：
    oaAB回路的平均电动势E1=
    △φ
    △t
    =
    2BL2
    △t
    （1）
    bcAB回路的平均电动势E2=
    △φ
    △t
    =
    2BL2
    △t
    （2）
    导体棒AB上的平均电动势E=E1+E2=
    4BL2
    △t
    （3）
    通过导体棒的电量q=
    E
    1.5R
    ×△t=
    8BL2
    3R
    （4）
    你认为以上分析是否正确，若正确简要说明理由，若不正确，请给出正确的解答．
    （2）推导出力F与时间t间的关系式，给出时间t的取值范围．
    （3）您能求出匀加速运动过程中拉力F的冲量吗？若能求出具体的结果（用给定的已知量表示）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，矩形裸导线框abcd的长边长为2L，短边长为L，在两短边上均接有电阻R，其余部分电阻不计．导线框一长边与x轴重合，左边的坐标x=0，线框内有一垂直于线框平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B．一质量为m、电阻也为R的光滑导体棒MN与短边平行且与长边接触良好．开始时导体棒静止于x=0处，从t=0时刻起，导体棒MN在沿x轴正方向的一拉力作用下，从x=0处匀加速运动到x=2L处．则导体棒MN从x=0处运动到x=2L处的过程中通过导体棒的电量为（　　）
    A．
    8BL2
    3R
    		B．
    4BL2
    3R
    		C．
    2BL2
    3R
    		D．
    2BL2
    R
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    科目：高中物理 来源：2011年4月份高考物理百题精练（一）（解析版） 题型：选择题

    如图所示，矩形裸导线框abcd的长边长为2L，短边长为L，在两短边上均接有电阻R，其余部分电阻不计．导线框一长边与x轴重合，左边的坐标x=0，线框内有一垂直于线框平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B．一质量为m、电阻也为R的光滑导体棒MN与短边平行且与长边接触良好．开始时导体棒静止于x=0处，从t=0时刻起，导体棒MN在沿x轴正方向的一拉力作用下，从x=0处匀加速运动到x=2L处．则导体棒MN从x=0处运动到x=2L处的过程中通过导体棒的电量为（ ）

    A．
    B．
    C．
    D．

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