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    （10分）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距L=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T，棒在水平向右的外力作用下，由静止开始做匀加速直线运动，当棒运动的位移x=9m时速度达到6m/s，此时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2:1，导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，求
     
    (1) 棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q
    (2) 金属棒MN做匀加速直线运动所需外力随时间变化的表达式
    (3) 外力做的功WF

    （1）4.5C（2）F＝0.2＋0.2t （3）5.4J

    解析试题分析：（1）设棒匀加速运动的时间为Δt，回路的磁通量变化量为ΔΦ，回路中的平均感应电动势为，由法拉第电磁感应定律得＝ 
    其中ΔΦ＝Blx
    设回路中的平均电流为，由闭合电路的欧姆定律得＝
    则通过电阻R的电荷量为q＝Δ
    联立①②③④式，代入数据得q＝4.5 C
    （2）)设撤去外力时棒的速度为v，对棒的匀加速运动过程，由运动学公式v2＝2ax
    得a＝2 m/s2
    E＝Blv
    I=E/(R+r)
    由安培力公式和牛顿第二定律得F－BIl＝ma
    得F＝0.2＋0.2t
    （3）撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动，安培力做负功先将棒的动能转化为电能，再通过电流做功将电能转化为内能，所以焦耳热等于棒的动能减少。有
    Q2=ΔEK=mv2/2=1.8J
    根据题意在撤去外力前的焦耳热为Q1= Q2=3.6J
    撤去外力前拉力做正功、安培力做负功（其大小等于焦耳热Q1）、重力不做功共同使棒的动能增大，根据动能定理有ΔEK=WF-Q1
    则ΔEK=WF=Q1+ΔEK=5.4J
    考点：本题考查对法拉第电磁感应定律的理解，会计算电荷量，牛顿第二定律的应用和运动学关系的应用，能量守恒定律的理解。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，两根平行放置的导电轨道，间距为L，倾角为，轨道间接有电动势为E（内阻不计）的电源，现将一根质量为m、电阻为R的金属杆ab水平且与轨道垂直放置在轨道上，金属杆与轨道接触摩擦和电阻均不计，整个装置处在匀强磁场(磁场垂直于金属棒)中且ab杆静止在轨道上，求：

    （1）若磁场竖直向上，则磁感应强度B1是多少？
    （2）如果通电直导线对轨道无压力，则匀强磁场的磁感应强度的B2是多少？方向如何？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如下图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5m，电阻不计，左端通过导线与阻值R＝2Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值RL＝4Ω的小灯泡L连接．在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长L＝2m，有一阻值r＝2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处．CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化规律如下图乙所示．在t＝0到t＝4s内，金属棒PQ保持静止；在t＝4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，试求：

    ⑴通过小灯泡的电流；
    ⑵金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN，其电阻不计，间距d=0．5m，P、M两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B0＝0．2T的匀强磁场中，两金属棒L1、L2平行地搁在导轨上，其电阻均为r＝0.1Ω，质量分别为M1=0．3kg和M2＝0．5kg。固定棒L1，使L2在水平恒力F=0．8N的作用下，由静止开始运动。试求：

    (1) 当电压表读数为U=0．2V时，棒L2的加速度为多大；
    (2)棒L2能达到的最大速度vm.

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）如图所示，AB、CD是水平放置的光滑导轨，轨距为L=0.5m，两轨间接有电阻R=4Ω，另有一金属棒ef恰好横跨在导轨上，并与导轨保持良好接触。已知ef棒的电阻为1Ω，其它电阻不计。若整个装置处在B=0.5T、方向垂直向里的匀强磁场中，现将ef棒以V=10m/s的速度水平向右作匀速运动。

    求：（1）ef棒产生的感应电动势大小Eef。  
    （2）维持ef棒作匀速运动所需水平外力的大小和方向。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，左右两边分别有两根平行金属导轨相距为L，左导轨与水平面夹30°角，右导轨与水平面夹60°角，左右导轨上端用导线连接。导轨空间内存在匀强磁场，左边的导轨处在方向沿左导轨平面向下，磁感应强度大小为B的磁场中。右边的导轨处在垂直于右导轨斜向上，磁感应强度大小也为B的磁场中。质量均为m的导杆ab和cd垂直导轨分别放于左右两侧导轨上，已知两导杆与两侧导轨间动摩擦因数均为μ=，回路电阻恒为R，若同时无初速释放两导杆，发现cd沿右导轨下滑距离时，ab杆才开始运动。（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。

    （1）试求ab杆刚要开始运动时cd棒的速度
    （2）以上过程中，回路中共产生多少焦耳热？
    （3）cd棒的最终速度为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （15分）如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω。质量为0.2 kg的导体棒MN垂直于导轨放置，距离顶端1m，接入电路的电阻为1Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。先固定导体棒MN，2s后让MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光。重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6。求

    （1）1s时流过小灯泡的电流大小和方向；
    （2）小灯泡稳定发光时消耗的电功率；
    （3）小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度。

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如图所示，理想变压器，原副线圈的匝数比为n。原线圈接正弦交流电压U，输出端A、A1、A2、A3为理想的交流电流表，R为三个完全相同的电阻，L为电感，C为电容，当输入端接通电源后，电流表A读数为I。下列判断正确的是

    A．副线圈两端的电压为nU    
    B．通过副线圈的最大电流
    C．电流表A1的读数I1大于电流表A2的读数I2      
    D．电流表A3的读数I3=0

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，M为电动机，其线圈电阻为2Ω，交流电压表为理想电表，L为灯泡，C为可变电容器，从某时刻开始在原线圈a、b两端加上交变电压，其瞬时表达式为u＝311sin100πt（V），则（   ）

    A．在t＝s时，电压表的示数约为156V
    B．电动机工作时消耗的电功率为242W
    C．若电容器电容变小，灯泡变亮
    D．a、b两端交变电压换成u＝311sin200πt（V）时，灯泡将变亮

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