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如圖所示，有一范圍足夠大的勻強磁場，磁感應強度

，磁場方向垂直紙面向里。在磁場中有一半徑

的金屬圓環，磁場與圓環面垂直，圓環上分別接有燈

、

，兩燈的電阻均為

。一金屬棒MN與圓環接觸良好，棒與圓環的電阻均忽略不計。

（1）若棒以

的速率在環上向右勻速滑動，求棒滑過圓環直徑的瞬時MN中的電動勢和流過燈

的電流；
（2）撤去金屬棒MN，若此時磁場隨時間均勻變化，磁感應強度的變化率為

，求回路中的電動勢和燈

的電功率。

（1） 0.8V 0.4A (2) 0.64V 5.12×10^-2W

試題分析：（1）等效電路如圖1所示
MN中的電動勢

MN中的電流

流過燈

的電流

（2）等效電路如圖2所示
回路中的電動勢

回路中的電流

燈

的電功率

練習冊系列答案

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如圖所示，等腰三角形內以底邊中線為界，左右兩邊分布有垂直紙面向外和垂直紙面向里的等強度勻強磁場，它的底邊在x軸上且長為2L，高為L.紙面內一邊長為L的正方形導線框沿x軸正方向做勻速直線運動穿過勻強磁場區域，在t=0時刻恰好位于圖中所示位置.以順時針方向為導線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流-位移（

）關系的是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，固定在絕緣水平地面上的平行金屬導軌間距為

，左端用導線相連。質量為

，電阻為

的金屬棒

垂直導軌靜止在導軌平面上，金屬棒

與導軌左端的距離

，金屬棒與導軌間的動摩擦因數均為

，導與線導軌的電阻均不計。現將整個裝置置于垂直于軌道平面豎直向上的磁場中，磁感應強度隨時間的變化關系如圖乙所示。設金屬棒與導軌間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，忽略金屬棒與導軌上電流之間的相互作用，

。求：

（1）金屬棒未出現滑動之前，通過金屬棒

中電流的大小和方向；
（2）從

時刻開始到金屬棒剛要發生滑動的過程中，金屬棒產生的熱量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（15分）如圖所示，足夠長平行金屬導軌傾斜放置，傾角為37°，寬度為0.5 m，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為1 Ω。質量為0.2 kg的導體棒MN垂直于導軌放置，距離頂端1m，接入電路的電阻為1Ω，兩端與導軌接觸良好，與導軌間的動摩擦因數為0.5。在導軌間存在著垂直于導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度隨時間變化的規律如圖乙所示。先固定導體棒MN，2s后讓MN由靜止釋放，運動一段時間后，小燈泡穩定發光。重力加速度g取10 m/s²，sin37°＝0.6。求

（1）1s時流過小燈泡的電流大小和方向；
（2）小燈泡穩定發光時消耗的電功率；
（3）小燈泡穩定發光時導體棒MN運動的速度。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，平行光滑導軌AB、CD傾斜放置，與水平面間的夾角為

，間距為L，導軌下端B、C間用電阻R=2r相連。一根質量為m、電阻為r的導體棒MN垂直放在導軌上，與導軌接觸良好，方向始終平行于水平地面。在導軌間的矩形區域EFGH內存在長度也為L、垂直于導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度隨時間變化的規律如圖乙所示。t=0時刻由靜止釋放導體棒MN，恰好在t₁時刻進入磁場EFGH并做勻速直線運動。求：