如下图1所示，水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布，方向垂直于水平面向下，磁感应强度沿y轴方向没有变化，与横坐标x的关系如下图2所示，图线是双曲线（坐标轴是渐进线）；顶角θ=45°的光滑金属长导轨 MON固定在水平面内，ON与x轴重合，一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON向右滑动，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。已知t=0时，导体棒位于顶角O处；导体棒的质量为m=2kg；OM、ON接触处O点的接触电阻为R=0.5Ω，其余电阻不计；回路电动势E与时间t的关系如图3所示，图线是过原点的直线。求：
（1）t=2s时流过导体棒的电流强度I2的大小；
（2）1～2s时间内回路中流过的电量q的大小；
（3）导体棒滑动过程中水平外力F（单位：N）与横坐标x（单位：m）的关系式。
（1）8A （2） 6C （3） 
解析试题分析：（1）根据E—t图像中的图线是过原点的直线特点
有：
得：
（2分）
（2）可判断I—t图像中的图线也是过原点的直线 （1分）
有：t=1s时
可有：
（2分）
得：
（1分）
（3）因θ=45°，可知任意t时刻回路中导体棒有效切割长度L=x （2分）
再根据B—x图像中的图线是双曲线特点：Bx=1
有：
且
（2分）
可得：
，所以导体棒的运动是匀加速直线运动，加速度
（2分）
又有：
且
也与时间成正比 （2分）
再有：
（2分）
（2分）
得： （2分）
考点：本题考查电磁感应、图像、力与运动等知识，意在考查学生读图、试图的能力，利用图像和数学知识解决问题的能力。
手拉手全优练考卷系列答案科目：高中物理 来源： 题型：填空题
如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a，质量为m，电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到与PQ重合时，线框的速度为
，此时线框中的电功率为________，此过程回路产生的焦耳热为________。
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（15分）如图所示，在一磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h＝0.1m的平行光滑的金属导轨MN与PQ，导轨的电阻忽略不计．在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R＝0.3Ω的电阻，导轨上跨放着一根长为L＝0.2m，每米长电阻r＝2.0Ω/m的金属棒ab，金属棒与导轨正交，交点为c、d．当金属棒以速度v＝4.0m/s向左做匀速运动时，试求：
（1）电阻R中的电流强度大小和方向；
（2）使金属棒做匀速运动的外力；
（3）金属棒ab两端点间的电势差．
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（15分）如图所示，质量为m=0.1kg粗细均匀的导线，绕制成闭合矩形线框，其中长
，宽
，竖直放置在水平面上。中间有一磁感应强度B=1.0T，磁场宽度
的匀强磁场。线框在水平向右的恒力F=2N的作用下，从图示位置由静止开始沿水平方向运动，线框AB边从左侧进入磁场，从磁场右侧以
=1m/s的速度匀速运动离开磁场，整个过程中线框始终受到大小恒定的阻力Ff=1N，且线框不发生转动。求线框的AB边：
（1）离开磁场时感应电流的大小；
（2）刚进入磁场时感应电动势的大小；
（3）穿越磁场的过程中安培力所做的总功。
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
如图所示，在倾角为30°的绝缘斜面上，固定两条无限长的平行光滑金属导轨，匀强磁场B垂直于斜面向上，磁感应强度B=0.4T，导轨间距L=0.5m，两根金属棒ab、cd与导轨垂直地放在导轨上，金属棒质量mab=0.1kg，mcd=0.2kg，每根金属棒的电阻均为r＝0.2W，导轨电阻不计．当用沿斜面向上的拉力拉动金属棒ab匀速向上运动时．cd金属棒恰在斜面上保持静止。求：
(1) 金属棒cd两端电势差Ucd；
(2) 作用在金属棒ab上拉力的功率。(g取10m/s2)
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（9分）如图，在水平面内有两条电阻不计的平行金属导轨AB、CD，导轨间距为L；一根电阻为R的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动，棒与导轨垂直，并接触良好，导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B，导轨右边与电路连接，电路中的两个定值电阻阻值分别为2R和R，现用力拉ab以速度v0匀速向左运动。求：
（1）感应电动势的大小
（2）感应电流的大小和方向
（3）ab两端的电势差Uab
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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
、
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
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
、
和
均为已知。 在
的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直：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
匀速转动。求：
(1)时间内通过电阻R的电流的大小；
(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Q；
(3)线框匀速转动后，从图甲所示位置转过
的过程中，通过电阻R的电荷量q。
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
(14分)如图所示，两条互相平行且足够长的光滑金属导轨位于水平面内，导轨间距l="0.2" m，在导轨的一端接有阻值R="3" Ω的电阻，在x≥0处有一垂直水平面向下的匀强磁场，磁感强度B="0.5" T。一质量m ="0." 1kg，电阻r="2" Ω的金属棒垂直搁在导轨上，并以v0="20" m/s的初速度进入磁场，在水平拉力F的作用下作匀减速直线运动，加速度大小a="2" m/s2。棒与导轨接触良好，其余电阻均不计。求：
(1)第一次电流为零时金属棒所处的位置；
(2)电流第一次减少为最大值的一半时拉力F的大小及其功率；
(3)金属棒开始进入磁场到速度减小为零的过程中，电阻R上产生的热量为1.6 J，求该过程中拉力F所做的功。
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科目：高中物理 来源： 题型：单选题
如图，一理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=10:1。原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端；假设该二极管的正向电阻为零相当于导线，反向电阻为无穷大相当于断路；a、b间输入交流电瞬时值的表达式为
。则：
A．用电压表测得R两端电压为  V |
| B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小 |
| C．负载电阻的阻值越大，cd间的电压Ucd越小 |
| D．将二极管用导线短路，电流表的读数加倍 |
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