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（12分）相距為L的兩光滑平行導軌與水平面成θ角放置．上端連接一阻值為R的電阻，其他電阻不計．整個裝置處在方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度為B．質量為m，電阻為r的導體棒ab，垂

直導軌放在導軌上，如圖所示．由靜止釋放導體棒ab，求：
（1）導體棒ab可達的最大速度v_m；
（2）導體棒ab的速度為v=v_m/3時的加速度a；
（3）回路產生的最大電功率P_m．

（1）v_m=

（2）

（3）

（1）導體棒ab達最大速度時，受力平衡
有mgsinθ=BI_mL I_m=

E_m=BLv_m
得：v_m=

……………………………（4分）
（2）根據牛頓第二定律有

得：

……………………………………（2分）
（3）

E_m=BLv_m
得：

……………………………（2分）

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，光滑導軌在豎直平面內，勻強磁場的方向垂直于導軌平面，磁感應強度B="0.5" T，電源的電動勢為1.5 V，內阻不計。當電鍵K撥向a時，導體棒（電阻為R）PQ恰能靜止。當K撥向b后，導體棒PQ在1 s內掃過的最大面積為多少？（導軌電阻不計）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在勻強磁場Ｂ的區域內有一光滑傾斜金屬導軌，傾角為θ，導軌間距為Ｌ，在其上垂直導軌放置一根質量為m的導線，接以如圖所示的電源，電流強度為Ｉ，通電導線恰好靜止，則勻強磁場的磁感強度必須滿足一定條件,下述所給條件正確的是.

A．Ｂ＝mgsinθ／ＩＬ，方向垂直斜面向上

B．Ｂ＝mgcosθ／ＩＬ，方向垂直斜面向下

C．Ｂ＝mg/ＩＬ，方向沿斜面水平向左

D．Ｂ＝mgtgθ／ＩＬ，方向豎直向上

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（20分）
曾經流行過一種向自行車車頭燈供電的小型交流發電機，圖1結構圖中，N、S是一對固定的磁極，abcd為固定在轉軸上的矩形線框，轉軸過bc邊并與ab邊平行，它的一端有一半徑r₀=1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣接觸，如圖2所示。當車輪轉動時，因摩擦而帶動小輪轉動，從而使線框在磁極間轉動線框由N=800匝導線圈組成，每匝線圈的面積S=20cm²，磁極間磁場可視勻磁場，磁感強度B=0.010T，自行車車輪的半徑R₁=35.0cm，小齒輪的半徑R₂=4.0cm齒輪的半徑R₃=10.0cm（見圖2）。現從靜止開始大齒輪加速轉動，問大齒輪的角速度為多大才能使發電機輸出電壓的有效值U=3.2V。（假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對滑動）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置，磁感應強度B＝0.50T的勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P間連接阻值為R＝0.50Ω的電阻，導軌寬度L＝0.40m。金屬棒ab緊貼在導軌上，現使金屬棒ab由靜止開始下滑，通過傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離h與時間t的關系如下表所示。（金屬棒ab和導軌電阻不計，g=10m/s²）

時間t/s	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80
下滑距離h/m	0	0.18	0.60	1.20	1.95	2.80	3.80	4.80	5.80	6.80

求：（1）在前0.

4s的時間內，金屬棒ab中的平均電動勢；
（2）金屬棒的質量m；
（3）在前1.60s的時間內，電阻R上產生的熱量Q_R。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖a所示在光滑水平面上用恒力F拉質量m的單匝均勻正方形銅線框，邊長為a，在1位置以速度v₀進入磁感應強度為B的勻強磁場并開始計時t=0，若磁場的寬度為b(b>3a)，在3t₀時刻線框到達2位置速度又為v₀并開始離開勻強磁場。此過程中v-t圖象如圖b所示，則

A. t=0時，線框右側邊MN的兩端電壓為Bav₀
B. 在t₀時刻線框的速度為v₀－2F t₀/m

線框完全離開磁場的瞬間位置3速度一定比t₀時刻線框的速度大
D. 線框從1位置進入磁場到完全離開磁場位置3過程中，線框中產生的電熱為2Fb

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖12-63所示，ef、gh為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距為L＝1 m，導軌左端連接一個R＝2 Ω的電阻，將一根質量為0.2 kg的金屬棒cd垂直地放置導軌上，且與導軌接觸良好，導軌與金屬棒的電阻均不計，整個裝置放在磁感應強度為B＝2 T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下.現對金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始向右運動.試解答以下問題.

圖12-63
（1）若施加的水平外力恒為F＝8 N，則金屬棒達到的穩定速度v₁是多少？
（2）若施加的水平外力的功率恒為P＝18 W，則金屬棒達到的穩定速度v₂是多少？
（3）若施加的水平外力的功率恒為P＝18 W，則從金屬棒開始運動到速度v₃＝2 m/s的過程中電阻R產生的熱量為8.6 J，則該過程所需的時間是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑的長直金屬桿上套兩個金屬環與一個完整正弦圖象的金屬導線ab連接，其余部分未與桿接觸。桿電阻不計，導線電阻為R，ab間距離為2L，導線組成的正弦圖形頂部或底部到桿距離都是d，在導線和桿平面內有一有界勻強磁場區域，磁場的寬度為L，磁感強度為B，現在外力F作用下導線沿桿以恒定的速度v向右運動，t=0導線從時刻O點進入磁場，直到全部穿過過程中，外力F所做功為