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    电磁炉专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成．起加热作用的是安在锅底的一系列半径不同的同心导电环(导电环的分布如图所示)．导电环所用材料每米的电阻为0.125πΩ，从中心向外第n个同心圆环的半径为＝(2n－1)r，(n＝1，2，3，…，7)，已知＝1.0cm．当电磁炉开启后，能产生垂直于锅底方向的变化磁场，该磁场的磁感应强度B随时间的变化率为sinωt，求：

    (1)半径为的导电圆环中感应电流的最大值是多大？
    (2)假设导电圆环产生的热全部以波长为1.0×m的红外线光子辐射出来，那么半径为的导电圆环上每分钟辐射出的光子数是多少？
    (3)若不计其他损失，所有导电圆环释放的总功率P是多大？
    (以上计算中可取＝10，h＝6.6×J·s．)

    （1）A．     （2）1.2×  (3) 1.9×W

    (1)根据法拉第电磁感应定律E＝100πSsinωt，第n环中的感应电动势最大值
    　　，
    　　第n环的电阻＝0.125π·2π＝2.5，
    　　因此第n环中电流最大值为，
    　　将＝1.0cm＝m代入得A．
    　　(2)根据能量守恒定律，设＝1min内辐射出的光子数为n，电能全部转化为光能
    ＝n·hc/λ，
    其中交变电流的有效值
    ＝4A，
    　　代入数据计算得　n＝1.2×．
    　　(3)P＝＝0.4W，
    　　，
    　　共七个导电圆环，释放的总功率
    　　      P＝
    ＝1.9×W．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图12-11甲所示,用裸导体做成U形框架abcd,ad与bc相距L="0.2" m,其平面与水平面成θ=30°角.质量为m="1" kg的导体棒PQ与ad、bc接触良好,回路的总电阻为R="1" Ω.整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中,磁场的磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示(设图甲中B的方向为正方向).t=0时,B0="10" T、导体棒PQ与cd的距离x0="0.5" m.若PQ始终静止,关于PQ与框架间的摩擦力大小在0～t1="0.2" s时间内的变化情况,下面判断正确的是(　　)

    图12-11
    A．一直增大B．一直减小C．先减小后增大D．先增大后减小

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图甲所示，虚线右侧存在垂直纸面指向纸内的匀强磁场，半圆形闭合线框与纸面共面，绕过圆心O且垂于纸面的轴匀速转动。线框中的感应电流以逆时针方向为正方向，那么图乙中哪个图能正确描述线框从图示位置开始转动一周的过程中，线框中感应电流随时间变化的情况  （   ）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    （12分）如图所示，水平放置的金属导轨上连有电阻R，并处在垂直于轨道平面的匀强磁场中.今从静止起用力拉金属棒ab（与轨道垂直），用以下两种方式拉金属棒.若拉力恒定，经时间t1后ab的速度为v，加速度为a1，最终速度可达2v；若拉力的功率恒定，经时间t2后ab的速度也是v，加速度为a2，最终速度可达2v.求a1和a2满足的关系。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图(甲)所示，两水平放置的平行金属板C、D相距很近，上面分别开有小孔O和，水平放置的平行金属导轨P、Q与金属板C、D接触良好，且导轨在磁感应强度为B1＝10T的匀强磁场中，导轨间距L＝0.50m．金属棒AB紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动．其速度图像如图(乙)，若规定向右运动速度方向为正方向，从t＝0时刻开始，由C板小孔O处连续不断飘入质量为m＝3.2×10－21kg、电量q＝1.6×10－19C的带正电的粒子(设飘入速度很小，可视为零)．在D板外侧有以MN为边界的匀强磁场B2＝10T，MN与D相距d＝10cm，B1和B2方向如图(甲)所示(粒子重力及其相互作用不计)，求：

    (1)0～4.0s时间内哪些时刻发射的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN？
    (2)粒子从边界MN射出来的位置之间最大的距离为多少？
     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    所示，一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的电接触。当金属棒以恒定速度向右移动，经过环心O时，求：
    （1）棒上电流的大小和方向，以及棒两端的电压UMN。
    （2）在圆环和金属棒上消耗的总热功率。
     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，平行导轨倾斜放置，倾角为θ=37°，匀强磁场的方向垂直于导轨平面,磁感强度为B=2.0T，质量m=1.0kg的金属棒ab垂直跨接在导轨上，ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.25，ab的电阻r=1，电阻=R=18、平行导轨的间距为L=0.5m，导轨的电阻不计，当ab在导轨上匀速下滑时速度多大?此时，ab所受重力的机械功率和ab输出的电功率各为若干?(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/)

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

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    求：(1)cd固定不动(2)cd不固定，两种情况下，若使ab棒均以2m/s速度沿斜面向上作匀速运动，作用在ab棒上的拉力F分别多大？g取10m/（要求第一种情况画ab棒受力图，第二种情况画cd棒受力图）

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