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    （15分）如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω。质量为0.2 kg的导体棒MN垂直于导轨放置，距离顶端1m，接入电路的电阻为1Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。先固定导体棒MN，2s后让MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光。重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6。求

    （1）1s时流过小灯泡的电流大小和方向；
    （2）小灯泡稳定发光时消耗的电功率；
    （3）小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度。

    （1）电流I=0.1A，方向逆时针；（2）电功率P="1" W；（3）速度vm＝5m/s。

    解析试题分析：（1）在0～2s的时间内，MN静止，故由电磁感应定律可得，电动势E==0.2V，再由欧姆定律得，电流I==0.1A，由于磁场是逐渐变大的，磁通量是增加的，故产生感应电动势的磁场是相反的，即沿斜面向上，由右手定则可判断出回路中的电流方向为逆时针方向；
    （2）2s后，MN由静止释放时，此时它受到的安培力为F=BIL=0.8T×0.1A×0.5m=0.04N，而导体棒的重力沿斜面向下的分量为mgsin37°=0.2kg×10N/kg×0.6=1.2N，故导体棒会向下运动；待小灯泡稳定发光时，说明MN在某一速度下动动时，它受到的力是平衡的。

    由导体棒的受力平衡可得：F=mgsin37°－μmgcos37°=0.2kg×10N/kg(0.6－0.5×0.8)=0.4N；
    故安培力的大小为F=0.4N，
    设平衡时电路中的电流为I1，由公式F=BI1L，得电路中的电流为I1==1A，
    故小灯泡稳定发光时消耗的电功率P=I12R=(1A)2×1Ω=1W；
    （3）设平衡时导体棒的动动速度为v，
    则根据E1==BLv，I1=得，1A=，解之得v=5m/s。
    考点：电磁感应定律，全电路欧姆定律，安培力的计算，电功率的计算，受力分析等。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，足够长的U型光滑导体框架的两个平行导轨间距为L，导轨间连有定值电阻R，框架平面与水平面之间的夹角为θ，不计导体框架的电阻．整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于框架平面向上，磁感应强度大小为B 。导体棒ab的质量为m，电阻不计，垂直放在导轨上并由静止释放，重力加速度为g.求：

    (1)导体棒ab下滑的最大速度；
    (2)导体棒ab以最大速度下滑时定值电阻消耗的电功率。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距L=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T，棒在水平向右的外力作用下，由静止开始做匀加速直线运动，当棒运动的位移x=9m时速度达到6m/s，此时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2:1，导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，求
     
    (1) 棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q
    (2) 金属棒MN做匀加速直线运动所需外力随时间变化的表达式
    (3) 外力做的功WF

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距离L=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，且都与导轨始终有良好接触。已知两金属棒质量均为m=0.02kg，电阻相等且不可忽略。整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T，金属棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而金属棒cd恰好能够保持静止。取g=10m／s，求：

    （1）通过金属棒cd的电流大小、方向；
    （2）金属棒ab受到的力F大小；
    （3）若金属棒cd的发热功率为0.1W，金属棒ab的速度。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图甲所示，长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n，总电阻为r，可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示，其中B0、B1和t1均为已知。在0~t1的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动，求：

    （1）0~t1时间内通过电阻R的电流大小；
    （2）线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；
    （3）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，宽度L＝0.5 m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内，并处在磁感应强度大小B＝0.4 T，方向竖直向下的匀强磁场中，框架的电阻非均匀分布．将质量m＝0.1 kg，电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上，并与框架接触良好．以P为坐标原点，PQ方向为x轴正方向建立坐标．金属棒从处以的初速度，沿x轴负方向做的匀减速直线运动，运动中金属棒仅受安培力作用．求：

    (1)金属棒ab运动0.5 m，框架产生的焦耳热Q；
    (2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系；
    (3)为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4 s过程中通过ab的电荷量q，某同学解法为：先算出经过0.4 s金属棒的运动距离x，以及0.4 s时回路内的电阻R，然后代入求解．指出该同学解法的错误之处，并用正确的方法解出结果．

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如图甲所示，变压器原副线圈的匝数比为3:1，L1、L 2、L 3、L 4为四只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图乙所示。则以下说法中正确的是：                                                                         

    A．电压表的示数为36V B．电流表的示数为2A
    C．四只灯泡均能正常发光 D．变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为10：1，电源电压u=220sin100tV，通过电阻接在变压器原线圈两端，开关闭合后，电压表示数为12V，电流表的示数为10A.以下说法正确的是

    A．的阻值是100
    B．电源的功率是120W
    C．t=0.0ls时刻，电阻R中电流最大
    D．若将开关断开，电压表的示数仍然是12V

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10-3kg．电阻为1.0的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W，重力加速度取10m/s2，试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2。

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