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    （11分）如下图所示，把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，一长度为2a，电阻等于R，粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触．当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时，求：

    （1）棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN；
    （2）在圆环和金属棒上消耗的总热功率．
    （1）（2）

    试题分析：（1）导体棒运动产生电流，它相当于电源，内阻为R，电动势为：E＝Blv＝2Bav ①（2分）
    画出等效电路图如图所示，根据右手定则，金属棒中电流从N流向M，所以M相当于电源的正极，N相当于电源的负极．

    外电路总电阻为 ②（1分）
    根据闭合电路欧姆定律，棒上电流大小为：
     ③（2分
    棒两端电压是路端电压④（1分）
    将数据代入④式解得： ⑤（1分）
    （2）圆环和金属棒上的总热功率为：
    P＝EI ⑥（3分）
    由①⑥式解得：⑦（1分）
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v1=2v2在先后两种情况下
    A．线圈中的感应电流之比为I1∶I2=2∶1
    B．线圈中的感应电流之比为I1∶I2=1∶2
    C．线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1
    D．通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2=1∶2

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨右端连接有一定值电阻R，整个装置被固定在水平地面上，整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两根质量均为m，电阻都为R，与导轨间的动摩擦因数都为μ的相同金属棒MN、EF垂直放在导轨上。现在给金属棒MN施加一水平向左的作用力F，使金属棒MN从静止开始以加速度a做匀加速直线运动，若重力加速度为g，导轨电阻不计，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。则下列说法正确的是
    A．从金属棒MN开始运动到金属棒EF开始运动经历的时间为t＝
    B．若从金属棒MN开始运动到金属棒EF开始运动经历的时间为T，则此过程中流过电阻R的电荷量为q=
    C．若从金属棒MN开始运动到金属棒EF开始运动经历的时间为T，则金属棒EF开始运动时，水平拉力F的瞬时功率为P＝（ma＋μmg）aT
    D．从金属棒MN开始运动到金属棒EF开始运动的过程中，两金属棒的发热量相等

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    科目：高中物理 来源：不详 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：不详 题型：单选题

    如图所示，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列说法中正确的是
    A．感应电流的方向先沿顺时针方向，后沿逆时针方向
    B．CD段直导线始终不受安培力
    C．感应电动势的最大值E=Bdv
    D．感应电动势的平均值

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （16分）如图，两根相距l=1m平行光滑长金属导轨电阻不计，被固定在绝缘水平面上，两导轨左端接有R=2Ω的电阻，导轨所在区域内加上与导轨垂直、方向相反的磁场，磁场宽度d相同且为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以m/s从边界MN进入磁场后始终作匀速运动，求：

    ⑴导体棒ab进入磁场B1时拉力的功率；
    ⑵导体棒ab经过任意一个B2区域过程中通过电阻R的电量；
    ⑶导体棒ab匀速运动过程中电阻R两端的电压有效值。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （14分）如图所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架，框架宽为L，右端接有电阻为R，磁感应强度为B，一根质量为m、电阻不计的金属棒受到外力冲量后，以的初速度沿框架向左运动，棒与框架的动摩擦因数为，测得棒在整个运动过程中，通过任一截面的电量为q，求：（1）棒能运动的距离？（2）R上产生的热量？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图，相距为d的两水平线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m。将线框在磁场上方高h处由静止开始释放，当ab边进入磁场时速度为V0，cd边刚穿出磁场时速度也为V0。从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中(      )
    A．线框一直都有感应电流B．线框有一阶段的加速度为g
    C．线框产生的热量为mg(d+h+L)D．线框做过减速运动

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，质量为m=0.1kg的铝框，用绝缘细线悬挂起来，框中心距地面高h=0.8m，有一质量M=0.2kg的磁铁以10m/s的水平速度沿框中心穿过铝框，落在距铝框原位置水平距离s=3.6m处，则在磁铁与铝框发生相互作用时：

    (1)铝框向哪边偏转?它能上升多高?
    (2)在磁铁穿过铝框过程中，框中产生多少电能?

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