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    有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示。该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻R。循环绝缘橡胶带上镀有n根间距为d的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，金属条电阻为r。若橡胶带匀速运动时，电压表读数为U，设人与跑步机间无相对滑动，求：

    （1）橡胶带匀速运动的速率；
    （2）橡胶带克服安培力做功的功率；
    （3）若人经过较长时间跑步距离为s（s » nd），则流过每根金属条的电量q为多少 ；

    （1）（2）（3）

    解析试题分析：（1）由闭合电路欧姆定律得（2分）
    由法拉第电磁感应定律：（2分）
    解得：橡胶带匀速运动的速率为   （1分）
    （2）（5分）
    （3）总电荷量为（3分）
    流过每根金属条的电量为（2分）
    考点：考查了导体切割磁感线运动，闭合回路欧姆定律，

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    两个相同的电阻R，当它们串联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I，则电源的内阻为(　　)

    A．4R B．R
    C． D．无法计算

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    已知一个电流表的内阻为Rg=1k，Ig=100μA，若要改装成量程为3V的伏特表，需__________（填“串”或“并”）联一个阻值为__________的电阻，若改装成量程为1A的安培表，需__________（填“串”或“并”）联一个阻值约为__________的电阻．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，D为一电动机，电动机内部导线的电阻r’＝0.4Ω，电源电动势E＝40V，电源内电阻r＝1Ω，当开关S闭合时，电流表的示数为I＝4.0A，则电动机的发热功率为____  W，转化为的机械功率是______W．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题


    高频焊接是一种常用的焊接方法，图1是焊接的原理示意图。将半径r=0.10m的待焊接环形金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以高频变化的电流，线圈产生垂直于工件平面的匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面向里，磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示。工件非焊接部分单位长度上的电阻R0=1.0×10-3??m-1，焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍。焊接的缝宽非常小，不计温度变化对电阻的影响。求：

    （1）0~2.0?10-2s和2.0?10-2s~3.0?10-2s时间内环形金属工件中感应电动势各是多大；
    （2）0~2.0?10-2s和2.0?10-2s~3.0?10-2s时间内环形金属工件中感应电流的大小，并在图3中定量画出感应电流随时间变化的i-t图象（以逆时针方向电流为正）；
    （3）在t=0.10s内电流通过焊接处所产生的焦耳热。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm，电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电荷量为q=1×10-2C，质量为m=2×10-2kg，不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能达到A板？此时，电源的输出功率是多大？（g取10m/s2）

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）在科技活动中某同学利用自制的 电子秤来称量物体的质量，其原理如图所示，托盘和弹簧的质量均不计。变阻器的滑动端与弹簧上端连接（但与弹簧间不通电），当托盘中没有放物体时，滑动变阻器的滑动触头正好在变阻器的最上端；设变阻器的总电阻为R，总长度为 L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想电压表。

    （1）为使电压表中的电压读数与盘中物体的重力成正比，请你在图中完成电压表的连接。
    （2）所选用电压表的量程。
    （3）写出物体质量与电压表读数之间的关系式。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （9分）图18为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO¢转动；线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴OO′匀速转动。（不计转动轴及滑环与电刷的摩擦）

    （1）推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式Em=nBSω；
    （2）求线圈匀速转动过程中电流表的示数；
    （3）求线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示的电路中，电阻，，电源的电动势E=12V，内电阻r=1Ω，理想电流表A的读数I=0.4A。求：

    （1）电阻的阻值
    （2）电源的输出功率
    （3）电源的效率

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