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如图1所示,“U”型金属框水平放置,右端与竖直墙壁相连,导体棒ab垂直于框架的两臂,与框架构成边长L=1.Om的正方形,整个回路的电阻R=2Ω.质量m=1kg的物体c置于水平地面上,并通过轻绳绕过定滑轮与ab相连,当竖直向上的磁场按B=kt均匀变化(k为恒量)时,物体c对地面的压力F随时间变化的规律如图2所示,不考虑一切摩擦,取g=10m/s2

(1)写出ab棒中感应电流的方向;
(2)求出k的数值.
【答案】分析:(1)由右手定值可以判断出安培力的方向.
(2)由法拉第电磁感应定律求出感应电动势,由欧姆定律求出电流,由安培力公式求出安培力,由平衡条件可以求出k.
解答:解:(1)由右手定则可知,感应电流方向由b指向a;
(2)感应电动势E===S=kl2,①
回路中的感应电流I==       ②
ab所受安培力F=BIl=kt××l  ③
t=5s时,安培力大小等于c的重力10N,即=10  ④
解得:k=2T/s;
答:(1)感应电流方向由b指向a;
(2)k=2T/s.
点评:应用右手定则、法拉第电磁感应定律、安培力公式、平衡条件即可正确解题,本题难度不大.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?和平区模拟)如图1所示,“U”型金属框水平放置,右端与竖直墙壁相连,导体棒ab垂直于框架的两臂,与框架构成边长L=1.Om的正方形,整个回路的电阻R=2Ω.质量m=1kg的物体c置于水平地面上,并通过轻绳绕过定滑轮与ab相连,当竖直向上的磁场按B=kt均匀变化(k为恒量)时,物体c对地面的压力F随时间变化的规律如图2所示,不考虑一切摩擦,取g=10m/s2

(1)写出ab棒中感应电流的方向;
(2)求出k的数值.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?普陀区一模)如图1所示,在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型导轨,在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度随时间变化的规律如图2所示.在t=0时刻,质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.2Ω/m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响.求:
(1)导体棒从t=0时刻开始向右运动直至末速为零所需的时间;
(2)导体棒从t=0时刻开始向右运动直至末速为零时离左端的位置;
(3)4s内回路中电流的大小,并判断电流方向;
(4)4s内回路产生的焦耳热.

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科目:高中物理 来源: 题型:

“物理3-3”模块
(1)(在给出的四个选项中,可能只有一个选项正确,也可能有多个选项正确,全部选对3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分),下列说法正确的是
ABF
ABF

A.热量可以从低温物体传到高温物体
B.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
C.任何自然过程不一定总是沿着熵增加的方向进行的
D.电冰箱即使在工作时,也不可能把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体
E.悬浮在液体中的颗粒越大,周围液体分子撞击的机会越多,布朗运动越明显
F.第二类永动机不可能制成,是因为它违背了热力学第二定律
(2)如图1所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体(可看做理想气体).若活塞固定,密封气体温度升高1℃,需要吸收的热量为Q1;若活塞不固定,且可无摩擦滑动,仍使密封气体温度升高1℃,需要吸收热量为Q2.Q1和Q2哪个大?为什么?
(3)如图2,截面均匀,长度足够的U型细玻璃管两端都开口,管内两段水银柱封闭着一段空气柱.开始时,空气柱被封闭在U型管左侧的A、B两点之间,空气柱长为15cm,温度为27℃,A点上方水银柱长为25cm,BC高为5cm,若U型管底边CD长10cm,此时的大气压强为75cmHg.现保持气体的温度不变,从U型管左侧管口处缓慢地再注入25cm长的水银柱,试求稳定时管内的空气柱长度为多少?

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科目:高中物理 来源:和平区模拟 题型:问答题

如图1所示,“U”型金属框水平放置,右端与竖直墙壁相连,导体棒ab垂直于框架的两臂,与框架构成边长L=1.Om的正方形,整个回路的电阻R=2Ω.质量m=1kg的物体c置于水平地面上,并通过轻绳绕过定滑轮与ab相连,当竖直向上的磁场按B=kt均匀变化(k为恒量)时,物体c对地面的压力F随时间变化的规律如图2所示,不考虑一切摩擦,取g=10m/s2

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(1)写出ab棒中感应电流的方向;
(2)求出k的数值.

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