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    如图甲所示,100匝的圆形线圈，线圈两端与同一平面内放置的光滑平行导轨两端相连，导轨宽L＝0.5m,长也为L的导体棒MN垂直放在导轨上且与导轨良好接触。电路中接入的电阻R=5Ω,导轨、导体棒与线圈电阻均不计。在导轨平面范围内有匀强磁场B1＝0.4T垂直穿过，方向垂直纸面向外。在线圈内有垂直纸面向内的匀强磁场B2 ，线圈中的磁通量随时间变化的图像如图乙所示.请根据下列条件分别求解：


    （1）如导体棒MN在外力作用下保持静止，求t=2s时刻导体棒受到的安培力。
    （2）如导体棒MN在外力作用下 ，在匀强磁场B1中向右作匀速直线运动，运动速度大小为v＝25m/s,求t=2s时刻导体棒受到的安培力。
    （1）  2 N     （2）2.2 N
    （1）由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为：
    E2＝n△／△t=100×V=50V，① （2分）   
    回路中产生的感应电流为：I＝＝10A， ②（2分）
    导体棒MN受到的安培力为：F = B1IL＝0.4×10×0.5 N＝2 N， ③（3分）
    （2）由于导体棒MN切割磁感线产生的感应电动势为：
    E1＝B1LV =0.4×0.5×25V=5V，④（2分）
    又E1、E2产生的电流方向相同，所以回路中产生的感应电流为：
    I′＝＝V="11A" ， ⑤（3分）
    所以导体棒MN受到的安培力为：
    F ′= B1 I′ L＝0.4×11×0.5 N＝2.2 N， ⑥（3分）
    练习册系列答案
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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

    如图所示，均匀金属圆环轨道上，有一金属细杆过圆心且与环光滑相接，接点分别为A和B，杆绕过环心O且垂直于环面的轴做顺时针方向转动．环面左右两半的匀强磁场的磁感强度大小相等，都是0.2T，方向相反，都垂直于环面．设AB长为0.2m，电阻为0.1Ω，圆环总电阻为0.4Ω，AB杆转动的角速度ω=100rad/s．

    (1)求AB杆两端电动势的大小．
    (2)求流过杆中的电流大小．
    (3)以纵轴表示AB杆中的电流i，以横轴表示时间t，试定性画出I随t变化的图象．作图时以图示位置作为计时起点，并规定此时的电流方向为正方向．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题





    （1）线圈中产生的感应电动势大小。
    （2）通过电阻R的电流大小。

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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

    在水平面上平行放置着两根长度均为L的金属导轨MN和PQ，导轨间距为d，导轨和电路的连接如图所示。在导轨的MP端放置着一根金属棒，与导轨垂直且接触良好。空间中存在竖直向上方向的匀强磁场，磁感应强度为B。将开关S1闭合，S2断开，电压表和电流表的示数分别为U1和I1，金属棒仍处于静止状态；再将开关S2闭合，电压表和电流表的示数分别为U2和I2，金属棒在导轨上由静止开始运动，运动过程中金属棒始终与导轨垂直。设金属棒的质量为m，金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。忽略导轨的电阻以及金属棒运动过程中产生的感应电动势，重力加速度为g。求：
    （1）金属棒到达NQ端时的速度大小。
    （2）金属棒在导轨上运动的过程中，电流在金属棒中产生的热量。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    一个直流电动机的内电阻，与R=8的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈面积为m2，共100匝，线圈的电阻为2欧，线圈在T的匀强磁场中绕O以转速n=600r/min匀速转动时，在合上开关S后电动机正常工作时，电压表的示数为100V，求电动机正常工作时的输出功率。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    两个沿竖直方向的磁感强度大小相等、方向相反的匀强磁场穿过光滑的水平桌面，它们的宽度均为L.质量为m、边长为L的平放在桌面上的正方形线圈的ab边与磁场边界ee′的距离为L，如图所示.线圈在恒力作用下由静止开始沿桌面加速运动，ab边进入右边的磁场时恰好做速度为v的匀速直线运动.求：
    （1）当ab边刚越过ff′时线圈的加速度.
    (2)当ab边运动到ff′与gg′之间的正中间位置时，线圈又恰好做匀速直线运动，从ab边刚越过ee′到达右边磁场正中间位置的过程中，线圈共产生多少热量？
                   

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图，所示，光滑的金属导轨ad与bc与两个定值电阻R1、R2相连组成闭合的矩形导体框，导体框水平放置，金属棒ef与ad及bc边垂直并接触良好，空间存在着方向竖直向下的匀强磁场，磁感强度为B，已知电阻=R；=4R，其它部分电阻忽略不计，ad与bc相距为L，给ef施加一个与之垂直的水平恒力F，求：①ef棒做匀速运动时的速度是多大？②当ef棒做匀速运动时，电阻R2消耗的电功率多大？

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