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    6．光滑金属导轨宽L=0.4m，电阻不计，均匀变化的磁场垂直穿过整个轨道平面，如图甲所示，磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，金属棒ab的电阻为1Ω，自t=0时刻起从导轨最左端以v0=lm/s的速度向右匀速运动，则（　　）
    A．1s内回路中产生的焦耳热为2.54JB．1s内回路中产生的焦耳热为0.64J
    C．1s内回路中电动势为1.6VD．1s末ab棒所受磁场力为1.28V

    分析 由图读出1s末磁感应强度B，由E=BLv求感应电动势，由欧姆定律求出感应电流，由F=BIL求出磁场力．

    解答 解：ABC、由图乙知，1s末磁感应强度B=2T，
    回路中电动势为：E=BLv+$\frac{△B}{△t}$Lvt=2×0.4×1V+$\frac{2}{1}$×0.4×1×1V=1.6V．
    回路中感应电流为：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{1.6}{1}$A=1.6A，
    1s内回路中产生的焦耳热为：Q=I2Rt=1.62×1×1=2.56J，故AB错误，C正确．
    D、1s末ab棒所受磁场力为F=BIL=2×1.6×0.4N=1.28N．故D正确．
    故选：CD．

    点评 本题是简单的电磁感应问题，关键要掌握感应电动势公式、欧姆定律和安培力公式，即可轻松求解．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．如图所示，两个三角形物块A、B叠放在靠着粗糙的竖直墙壁放置的轻弹簧上，用力F将物块竖直向下缓慢压一小段距离后又缓慢撤去，A、B恢复静止状态，整个过程中弹簧始终保持竖直，则力F撤去后（　　）
    A．弹簧弹力的大小等于两物块的总重力
    B．墙壁对A有竖直向下的静摩擦力作用
    C．B对A的作用力大小大于A的重力大小
    D．B受到A沿接触面向下的静摩擦力作用

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    17．如图所示，两平行光滑导轨相距40cm，处在垂直向里磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，电阻R为1Ω，导线MN电阻不计，当MN在外力作用下以10m/s的速度向右匀速运动时．
    （1）判断MN上感应电流的方向；
    （2）求MN滑动时产生的感应电动势；
    （3）求回路中感应电流的大小；
    （4）求MN所受的磁场力的大小与方向．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    14．如图1所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L，上端接有电阻R，虚线MN下方是垂直于导轨平面的磁场（图中没画出），同一水平高度各处磁场感应强度相同，从虚线MN开始建立竖直向下的坐标轴y（坐标原点O在虚线MN上），磁感应强度B与y关系为B=B0sin（$\frac{π}{d}$y），如图2所示，图中B0、d为已知量，现将质量为m、电阻为r的金属杆AB，从距MN高h处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，重力加速度为g，求：
    （1）杆自由下落至MN处时速度大小v；
    （2）杆从进入磁场开始受变力F作用，竖直向下做匀速直线运动，求：在下降高度2d过程中，变力F所做的功．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    1．如图所示，两金属杆竖直固定在地面上，与地之间绝缘，间距为L，两端再接上电容为C的平行板电容器．一质量为m的金属棒与杆接触良好，但无摩擦，从距地面h高度静止释放，其空间充满垂直纸面向里的水平方向匀强磁场，磁感应强度为B，电阻不计，金属棒落地的瞬时速度大小表达式是$\sqrt{\frac{2mgh}{{m+{B^2}{L^2}C}}}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    11．如图所示，一平行板电容器两板水平相对放置，在两板的正中心上各开一孔，孔相对极板很小，因此不会影响两板间的电场分布．现给上下两板分别充上等量的正负电荷，上板带正电、下板带负电，使两板间形成匀强电场，电场强度大小为E=$\frac{3mg}{q}$．一根长为L的绝缘轻质硬杆上下两端分别固定一带电金属小球A、B，两球大小相等，且直径小于电容器极板上的孔，A球带负电QA=-3q，B球带正电QB=+q，两球质量均为m．将“杆-球”装置移动到上极板上方，保持竖直，且使B球刚好位于上板小孔的中心处、球心与上极板在一平面内．然后静止释放．已知带电平行板电容器只在其两板间存在电场，两球在运动过程中不会接触到极板，且各自的带电量始终不变．忽略两球产生的电场对平行板间匀强电场的影响，两球可以看成质点，电容器极板厚度不计．重力加速度取g．求：
    （1）B球刚进入两板间时，“杆-球”装置的加速度大小a．
    （2）若以后的运动过程中，发现B球从下极板的小孔穿出后，刚好能运动$\frac{L}{2}$的距离．求电容器两极板间距d．
    （3）A、B两球从开始到最低点的运动过程中，硬杆上所产生的弹力始终是拉力，则拉力最大值是多大（静电常数为k）？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    18．如图所示，水平细杆上套一环，环A与球B间用一不可伸长轻质绝缘绳相连，质量分别为mA=0.20kg和rnB=0.20kg，A环不带电，B球带正电，带电量q=1.0×10-4C，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
    （1）若B球处于一水平向右的匀强电场中，使环A与B球一起向右匀速运动．运动过程中，绳始终保持与竖直方向夹角θ=37°，匀强电场的电场强度E多大？
    （2）环A与水平杆间的动摩擦因数；
    （3）若匀强电场的方向斜向右上方与水平成37°角，为了使环A与B球一起向右以5m/s2的加速度匀加速运动，则电场强度应为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    15．如图所示．质量为m，带正电的小球在半径为R、竖直放置的光滑圆环内侧做圆周运动，空间存在一个竖直向下的匀强电场，并令小球受的电场力是小球所受重力的2倍．
    （1）为了使小球能恰好在该圆环内侧做圆周运动，试求小球通过最高点A时的速度及在最低点B时圆环对小球的支持力．
    （2）若使场强方向改为向上，大小不变，为了使小球恰能在圆环内侧做圆周运动，试求小球在运动过程中出现最小速度的位置，并求出最小速度值．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    16．如图所示，水平向左的匀强电场中，用长为R的绝缘轻质细线悬挂一小球，小球质量为m，带电量为+q，将小球拉至竖直方向最低位置A点处无初速度释放，小球将向左摆动，细线向左偏离竖直方向的最大角度θ=74°．（重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，sin74°=0.96，cos74°=0.28）
    （1）求电场强度的大小E；
    （2）求小球向左摆动的过程中，对细线拉力的最大值．

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