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    如图，相距L=1m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨左端间接有阻值R=2Ω的电阻，导轨所在区域内加上与导轨所在平面垂直、方向相反的匀强磁场，磁场宽度d均为0.6m，磁感应强度大小B1=T、B2=0.8T。现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab从边界MN进入磁场后始终以速度m/s作匀速运动，求：

    ⑴棒ab在磁场B1中时克服安培力做功的功率；
    ⑵棒ab经过任意一个磁场B2区域过程中通过电阻R的电量；
    ⑶棒ab在磁场中匀速运动时电阻R两端电压的有效值。
    （1）（2）0.16C（3）2V

    试题分析：（1）在磁场B1中：
     （1分）       （1分）
      （1分）   W （2分）
    ⑵ 在磁场B2中：
       （1分）  （1分）     
     ="0.16C" （2分）
    ⑶设棒ab产生电动势的有效值为E
    在磁场B1中产生的电动势=V （1分）
    在磁场B2中产生的电动势V （1分）
    回路在一个周期T内产生的焦耳热 （2分）
    解得：电动势的有效值=3V  （1分）
    电阻R两端电压的有效值为 V
    点评：导体棒切割磁感线产生感应电动势，闭合回路中有感应电流，因此由焦耳定律可求出电阻产生的热量．由安培力公式可得知拉力大小，从而算出拉力做的功．由于磁 场方向在变化，所以产生的感应电流方向也在变，因此根据法拉第电磁感应定律去算出电动势大小，再得出电流大小．而通过电阻的电量则由平均电流与时间的关系 得出．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，MN、PQ为光滑金属导轨（金属导轨电阻忽略不计），MN、PQ相距L=50cm，导体棒AB的电阻为r＝1Ω，且可以在MN、PQ上滑动，定值电阻R1＝3Ω，R2＝6Ω，整个装置放在磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直与整个导轨平面，现用外力F拉着AB向右以v＝5m/s速度作匀速运动。求：

    （1）导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向
    （2）导体棒AB向右匀速移动的过程中，外力做功的功率

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图：a、b二铜线框由同一高度从静止同时释放，a导线粗，b导线细。经过同一水平方向的匀强磁场，则（   ）
    A．a先落地B．b先落地
    C．同时落地D．不能确定

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，倾角=30°、宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上.现用一平行导轨的牵引力F，牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1、垂直导轨的金属棒ab，由静止沿导轨向上移动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直，不计导轨电阻及一切摩擦）。问：

    （1）若牵引力为恒力，且F=9N，求金属棒达到的稳定速度v1
    （2）若牵引力功率恒为72W，求金属棒达到的稳定速度v2
    （3）若金属棒受向上拉力在斜面导轨上达到某一速度时，突然撤去力，此后金属棒又前进了0.48m ,从撤力至棒速为0的过程中，金属棒发热1.12J。问撤力时棒速v3多大？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示为两根竖直地放置在地面上的金属框架，框架的上端接有一电容量为C的电容器。框架上有一质量为m，长为L的金属棒，平行于地面放置，与框架接触良好无摩擦，棒离地面高度为h。强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直。开始时电容器不带电。自静止起将棒释放，问棒落到地面需要多少时间？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，导体棒ab长为L，垂直磁场放置，ab棒以a端为轴在纸面内以角速度ω匀速转动（如图所示），则a、b两端的电势差
    为         （2分），              端电势高。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （15分）如图甲所示，一正方形单匝线框abcd放在光滑绝缘水平面上，线框边长为L，质量为m，电阻为R．该处空间存在一方向竖直向下的匀强磁场，其右边界MN平行于ab，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，要求：

    （1）若线框保持静止，求在时间t0内产生的焦耳热；
    （2）若线框从零时刻起，在一水平拉力作用下由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a，经过时间t0线框cd边刚要离开边界MN．求在此过程中拉力所做的功；
    （3）在（2）的情形下，为使线框在离开磁场的过程中，仍以加速度a做匀加速直线运动，试求线框在离开磁场的过程中水平拉力F随时间t的变化关系．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （16分）如图所示，两水平线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，宽度为d，正方形线框abcd由均匀材料制成，其边长为L（L<d）、质量为m、总电阻为R．将线框在磁场上方高h处由静止开始释放，已知线框的ab边刚进入磁场时和刚穿出磁场时的速度相同．求：

    （1）ab边刚进入磁场时ab两端的电势差Uab；
    （2）ab边刚进入磁场时线框加速度的大小和方向；
    （3）整个线框进入磁场过程所需的时间．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，倾角θ的斜面上有四条间距均为d的水平虚线，在Ⅰ、Ⅱ区存在匀强磁场，大小均为B，方向垂直于斜面向下。矩形线框ABCD的质量为m，长为2d，宽为L，电阻为R。将其从图示位置静止释放(AB边位于Ⅰ区上边界)，CD边到达Ⅱ区上边界时，线框刚好做匀速直线运动。不计一切摩擦，重力加速度为g。求：
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    ⑵AB刚离开磁场Ⅰ区时的速率；
    ⑶线框通过两个磁场的过程中产生的电能。

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