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    如图所示，小灯泡的规格为“4V　4W”，接在两光滑水平导轨的左端，导轨间距L=0.5m，电阻不计．金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻r为1Ω，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B为1T．为使小灯泡正常发光，求：
    （1）金属棒ab匀速滑行的速率；
    （2）拉动金属棒ab的外力的功率．
    （1）由题意知，灯泡正常发光，则电路中电流 I=
    P
    U
    =
    4
    4
    A=1A，灯泡电阻R=
    U2
    P
    =
    42
    4
    Ω=4Ω，
    由闭合电路欧姆定律得：金属棒ab产生的感应电动势E=I（R+r）
    解得：E=1×（4+1）V=5V
    由E=BLv得：v=
    E
    BL

    代人数据解得：v=
    5
    1×0.5
    m/s=10m/s
    （2）由能量守恒可得：P=I2（R+r）
    解得：P=12×（4+1）W=5W
    答：（1）金属棒ab匀速滑行的速率为10m/s；
    （2）拉动金属棒ab的外力的功率为5W．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    如图6所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为d，导轨平面与水平面的夹角θ=30°，导轨电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上．长为d的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r=R．两金属导轨的上端连接一个灯泡，灯泡的电阻RL=R，重力加速度为g．现闭合开关S，给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F=mg的恒力，使金属棒由静止开始运动，当金属棒达到最大速度时，灯泡恰能达到它的额定功率．下列说法正确的是（　　）
    A．灯泡的额定功率PL=
    m2g2R
    2B2d2
    B．金属棒能达到的最大速度vm=
    mgR
    B2d2
    C．金属棒达到最大速度的一半时的加速度a=
    1
    4
    g
    D．若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大，金属棒由静止开始上滑4L的过程中，金属棒上产生的电热Qr=mgL-
    m3g2R2
    2B4d4

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    如图所示的实验中，在一个足够大的磁铁的磁场中，如果AB沿水平方向运动速度的大小为v1，两磁极沿水平方向运动速度的大小为v2，则（　　）
    A．当v1=v2，且方向相同时，可以产生感应电流
    B．当v1=v2，且方向相反时，可以产生感应电流
    C．当v1≠v2时，方向相同或相反都可以产生感应电流
    D．若v2=0，v1的速度方向改为与磁感线的夹角为θ，且θ＜90°，可以产生感应电流

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，abcd是由粗裸铜导线连接两个定值电阻组成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ef与ab及cd边垂直，并接触良好，空间存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下，已知电阻R1=2R，R3=3R，其它部分的电阻都可忽略不计，ab及cd边相距为L．给ef棒施加一个跟棒垂直的恒力F，求：
    （1）ef棒做匀速运动时的速度多大？
    （2）当ef棒做匀速运动时，电阻R1消耗的电功率多大？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，间距为l的平行金属导轨LMN和OPQ分别固定在两个竖直面内，电阻为R、质量为m、长为l的相同导体杆ab和cd分别放置在导轨上，并与导轨垂直．在水平光滑导轨间有与水平面成θ、并垂直于ab的匀强磁场；倾斜导轨间有沿斜面向下的匀强磁场，磁感应强度均为B．倾斜导轨与水平面夹角也为θ，杆cd与倾斜导轨间动摩擦因素为μ．ab杆在水平恒力作用下由静止开始运动，当cd刚要滑动时ab恰达到最大速度．（θ=30、μ=、最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：
    （1）此时杆cd中的电流大小；
    （2）杆ab的最大速度；
    （3）若此过程中流过杆ab的电量为q，则cd产生的焦耳热Q为多大？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图（甲）所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=2Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2T．若棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为4W，从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变，图（乙）为安培力与时间的关系图象．试求：

    （1）金属棒的最大速度；
    （2）金属棒的速度为3m/s时的加速度；
    （3）求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，金属环半径为a，总电阻为R，匀强磁场磁感应强度为B，垂直穿过环所在平面．电阻为R/2的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时，杆的端电压为（　　）
    A．BavB．
    Bav
    2
    		C．
    2Bav
    3
    		D．
    4Bav
    3

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，金属杆MN在角形金属框上从O点以速度v向右匀速运动的过程中，闭合回路中的感应电动势和感应电流的变化情况是（金属杆和金属框是粗细、材料完全相同的导体，且接触良好）（　　）
    A．感应电动势和感应电流都增大
    B．感应电动势和感应电流都不变
    C．感应电动势不断增大，感应电流不变
    D．感应电动势不断增大，感应电流无法确定

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，两条平行的金属导轨相距L=lm，水平部分处在竖直向下的匀强磁场B1中，倾斜部分与水平方向的夹角为37°，处于垂直于斜面的匀强磁场B2中，两部分磁场的大小均为0.5T．金属棒MN和PQ的质量均为m=0.2kg，电阻分别为RMN=0.5Ω和RPQ=1.5Ω．MN置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5，PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好．从t=0时刻起，MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a=2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态．不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN始终在水平导轨上运动．求：
    （1）t=5s时，PQ消耗的电功率；
    （2）t=0～2.0s时间内通过PQ棒的电荷量；
    （3）规定图示F1、F2方向作为力的正方向，分别求出F1、F2随时间t变化的函数关系；
    （4）若改变F1的作用规律，使MN棒的运动速度v与位移s满足关系：v=0.4s，PQ棒仍然静止在倾斜轨道上．求MN棒从静止开始到s=5m的过程中，F1所做的功．

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