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    如图12-19所示，磁场的方向垂直于xy平面向里。磁感强度B沿y方向没有变化，沿x方向均匀增加,每经过1cm增加量为1.0×10－4T，即。有一个长L=20cm，宽h=10cm的不变形的矩形金属线圈，以v=20cm/s的速度沿x方向运动。问：

    （1）线圈中感应电动势E是多少？
    （2）如果线圈电阻R=0.02Ω，线圈消耗的电功率是多少？
    （3）为保持线圈的匀速运动，需要多大外力？机械功率是多少？
    (1)4×10-5V  (2)W (3)  (4) W
    (1)设线圈向右移动一距离ΔS，则通过线圈的磁通量变化为：
    ，而所需时间为，  
    根据法拉第电磁感应定律可感应电动势力为V.
    (2)根据欧姆定律可得感应电流A，     
    力F=
    电功率P=IE=W          （4分）
    (3)电流方向是沿逆时针方向的，导线dc受到向左的力，导线ab受到向右的力。线圈做
    匀速运动，所受合力应为零。根据能量守恒得机械功率P机=P=W.（4分）
    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，一平直绝缘斜面足够长，与水平面的夹角为θ；空间存在着磁感应强度大小为B，宽度为L的匀强磁场区域，磁场方向垂直斜面向下；一个质量为m、电阻为R、边长为a的正方形金属线框沿斜面向上滑动，线框向上滑动离开磁场时的速度刚好是刚进入磁场时速度的1/4，离开磁场后线框能沿斜面继续滑行一段距离，然后沿斜面滑下并匀速进入磁场.已知正方形线框与斜面之间的动摩擦因数为μ.求:
    （1）线框沿斜面下滑过程中匀速进入磁场时的速度v2.
    （2）线框在沿斜面上滑阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （10分）两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑（金属棒a b与导轨间的摩擦不计）。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑h=3m时，速度恰好达到最大值。求此过程中金属棒达到的最大速度和电阻中产生的热量。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图甲所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁场宽度为，正方形金属框边长为，每边电阻均为R/4，金属框以速度v的匀速直线穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，当金属框cd边到达磁场左边缘时，匀强磁场磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化．
    （1）求金属框进入磁场阶段，通过回路的电荷量；
    （2）在图丙i－t坐标平面上画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流i随时间t的变化图线（取逆时针方向为电流正方向）；
    （3）求金属框穿过磁场区的过程中cd边克服安培力做的功W．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图5所示，两个门形金属线框放在光滑水平面上，虚线范围内是一个匀强磁场。若线框A向B运动，则能进入B(有接触而无摩擦)，当A、B接触的短暂时间内A的运动情况是       (       )
    A．加速向BB．加速离开BC．减速向BD．静止不动

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如右图所示，一兴趣小组探索利用地磁场能否发电.他们把两段约10 m长的有包皮的铜丝导线绞在一起当摇绳，用另外两段导线把摇绳与一灵敏电流表相连.两个同学摇动摇绳，灵敏电流表指针偏转，证明了利用地磁场能够发电.关于该探索性实验，以下说法正确的是（   ）
    A．灵敏电流表的指针左右摆动
    B．灵敏电流表的指针向一个方向摆动
    C．摇绳的两个同学沿南北方向站立时，灵敏电流表的指针摆动角度大
    D．摇绳的两个同学沿东西方向站立时，灵敏电流表的指针摆动角度大

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，线圈共100匝，转速为(10/π)r/s，在转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为0.03Wb，则线圈平面转到与磁感线平行时，感应电动势为多少？当线圈平面转到与中性面夹角为π/3时，感应电动势为多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，两根相距为d足够长的平行金属导轨位于水平的xOy平面内，导轨与x轴平行，一端接有阻值为R的电阻.在x>0的一侧存在竖直向下的匀强磁场，一电阻为r的金属直杆与金属导轨垂直放置，且接触良好，并可在导轨上滑动.开始时，金属直杆位于x=0处，现给金属杆一大小为v0、方向沿x轴正方向的初速度.在运动过程中有一大小可调节的平行于x轴的外力F作用在金属杆上，使金属杆保持大小为a，方向沿x轴负方向的恒定加速度运动.金属导轨电阻可忽略不计.求：

    ⑴金属杆减速过程中到达x0的位置时，金属杆的感应电动势E；
    ⑵回路中感应电流方向发生改变时，金属杆在轨道上的位置；
    ⑶若金属杆质量为m，请推导出外力F随金属杆在x轴上的位置（x）变化关系的表达式.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ平行放置，间距为L，与水平面成角，导轨与固定电阻R1和R2相连，且R1=R2=R．R1支路串联开关S，原来S闭合，匀强磁场垂直导轨平面斜向上。有一质量为m的导体棒ab与导轨垂直放置，接触面粗糙且始终接触良好，导体棒的有效电阻也为R，现让导体棒从静止释放沿导轨下滑，当导体棒运动达到稳定状态时速率为v，此时整个电路消耗的电功率为重力功率的3/4。已知当地的重力加速度为g，导轨电阻不计。试求：
    （1）在上述稳定状态时，导体棒ab中的电流I和磁感应强度B的大小；
    （2）如果导体棒从静止释放沿导轨下滑距离后运动达到稳定状态，在这一过程中回路产生的电热是多少？
    （3）断开开关S后，导体棒沿导轨下滑一段距离后，通过导体棒ab的电量为q，求这段距离是多少？

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