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    （15分）如图甲所示，一正方形单匝线框abcd放在光滑绝缘水平面上，线框边长为L，质量为m，电阻为R．该处空间存在一方向竖直向下的匀强磁场，其右边界MN平行于ab，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，要求：

    （1）若线框保持静止，求在时间t0内产生的焦耳热；
    （2）若线框从零时刻起，在一水平拉力作用下由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a，经过时间t0线框cd边刚要离开边界MN．求在此过程中拉力所做的功；
    （3）在（2）的情形下，为使线框在离开磁场的过程中，仍以加速度a做匀加速直线运动，试求线框在离开磁场的过程中水平拉力F随时间t的变化关系．
    （1）（2）（3）

    试题分析：（1）线框中产生的感应电动势： (2分)
    在时间t0内产生的焦耳热： (2分)  
    （2）t0时刻线框的速度：    (2分)
    在此过程中拉力做的功：(2分)      
    （3）设线框离开磁场过程的时间为，则有： (1分)
    解得： (1分)（另一解不合符题意，舍去）
    线框在离开磁场的过程中运动的速度： (1分)
    产生的感应电流：    (1分)              
    由牛顿第二定律得：      (1分)      
    解得： （1分） （）(1分)
    点评：本题难度较大，熟练掌握法拉第电磁感应定律，线框在磁场中运动时，虽然面积没有发生变化，但由于磁感强度的变化，导致磁通量发生变化，由此产生了感应电动势，结合应用牛顿第二定律求解此题
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长。电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成370角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg。电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。求：

    (1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
    (2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻消耗的功率为，求该速度的大小；
    (取 ，，)

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如右图所示，两跟相距L的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨电阻不计，另两跟与光滑导轨接触的金属杆质量均为m，电阻均为R。若要cd使杆恰好平衡，且静止不动，则ab杆应向________方向运动，且其杆运动的速度大小是________。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图，相距L=1m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨左端间接有阻值R=2Ω的电阻，导轨所在区域内加上与导轨所在平面垂直、方向相反的匀强磁场，磁场宽度d均为0.6m，磁感应强度大小B1=T、B2=0.8T。现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab从边界MN进入磁场后始终以速度m/s作匀速运动，求：

    ⑴棒ab在磁场B1中时克服安培力做功的功率；
    ⑵棒ab经过任意一个磁场B2区域过程中通过电阻R的电量；
    ⑶棒ab在磁场中匀速运动时电阻R两端电压的有效值。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强磁场和匀强电场区域，磁场的下边界与电场的上边界相距为3L，其中电场方向沿斜面向上，磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球（视为质点）通过长度为L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连，组成总质量为m的“ ”型装置，置于斜面上，线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放，当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动；当小球运动到电场的下边界时刚好返回。已知L=1m，B=0．8T，q=2．2×10-6C，R=0．1Ω，m=0．8kg，θ=53°，sin53°=0．8，g取10m/s2。求：

    ⑴线框做匀速运动时的速度大小；
    ⑵电场强度的大小；
    ⑶正方形单匝线框中产生的总焦耳热．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d为0.5 m，左端通过导线与阻值为2 W的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4 W的小灯泡L连接，在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长为2 m，CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图所示，在t＝0时，一阻值为2 W的金属棒在恒力F作用下由静止开始从ab位置沿导轨向右运动，当金属棒从ab位置运动到EF位置过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：

    （1）通过小灯泡的电流强度。
    （2）恒力F的大小。
    （3）金属棒的质量。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图为一电梯简化模型，导体棒ab架在水平导轨上，导轨间加有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度。导体棒ab通过轻质细绳与电梯箱体相连，所有摩擦都不计，已知ab棒的长度为，质量不计，通过的电流大小为，电梯箱体质量为，求：

    （1）为了能提起电梯箱体，导体棒ab中的电流方向应朝哪？大小至少为多少？
    （2）现使导体棒以恒定的功率（即安培力的功率）从静止运行，试通过列式分析ab棒中电流的大小如何变化？
    （3）若在题（2）中W，电梯箱体上升高度时，运行达到稳定状态，则此过程电梯运行的时间为多少？

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    A．棒AB和棒CD受到的磁场力大小一定相等，方向相同
    B．F的大小一定不等于棒CD受到的磁场力的2倍
    C．F的大小一定等于棒AB和棒CD重力沿斜面向下的分力之和
    D．F的功率有可能等于整个电路中的热功率

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