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    为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用如图（a）所示的装置，它是由一块安装在列车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量仪组成的（测量仪未画出）。当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出列车在各位置的速度和加速度。假设磁体端部磁感强度为B=0.004T，且全部集中在端面范围内，与端面垂直，磁体宽度与线圈宽度相同，且都很小，线圈匝数n=5，长L=0.2m，电阻0.4Ω（包括引线电阻），测试记录下来的电流-位移图象如图（b）所示。


    试求：⑴在离O（原点）30m，130m处列车的速度v1和v2的大小；⑵假设列车是匀变速运动，求列车加速度的大小。

    （1），
    （2）

    解析试题分析：（1）列车车头底部的强磁体通过线圈时，在线圈中产生感应电动势和感应电流，根据公式可得：从图中可读出距O点30 m、130 m处的电流分别为I1="0.12" A，I2="0.15" A，代入数据可得出：，.
    （2）根据匀速运动公式从图中读出s="100" m,所以
    考点：导体切割磁感线时的感应电动势；匀变速直线运动的速度与位移的关系

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    电磁感应现象是英国物理学家__________首先发现的．探究这个现象应选用如图中_______ （填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （12分）如图甲所示，在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R=4Ω的定值电阻，两导轨在同一平面内，质量为m=0.2kg，长为L=1.0m的导体棒ab垂直于导轨，使其从靠近电阻处由静止开始下滑，已知导体棒电阻为r=1Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示．求：

    （1）导轨平面与水平面间夹角θ
    （2）磁场的磁感应强度B；
    （3）若靠近电阻处到底端距离为S=7.5m，ab棒在下滑至底端前速度已达5m/s，求ab棒下滑到底端的整个过程中，电阻R上产生的焦耳热．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （11分）图甲为一研究电磁感应的实验装置示意图，其中电流传感器（相当于一只理想的电流表）能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图像．足够长光滑金属轨道电阻不计，倾角θ=30°．轨道上端连接有阻值R=1.0Ω的定值电阻，金属杆MN电阻r=0.5Ω，质量m=0.4kg，杆长 L=1.0m．在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让金属杆从图示位置由静止开始释放，此后计算机屏幕上显示出如图乙所示的I-t图像，设杆在整个运动过程中与轨道垂直，取g=10m/s2．试求：

    （1）t=0.5s时电阻R的热功率；
    （2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
    （3）估算0~1.2s内通过电阻R的电荷量大小及在R上产生的焦耳热．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （9分）两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为,其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m="0.02" kg,电阻均为R="0.1" Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B="0.2" T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止.取g="10" m/s2,问：

    (1)通过棒cd的电流I是多少，方向如何？
    (2)棒ab受到的力F多大？
    (3)棒cd每产生Q="0.1" J的热量，力F做的功W是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （12分）如图甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L＝1．0m，NQ两端连接阻值R＝1．0Ω的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°。一质量m＝0．20kg，阻值r＝0．50Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M＝0．60kg的重物P相连。细线与金属导轨平行。金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示，已知金属棒在0～0．3s内通过的电量是0．3～0．6s内通过电量的2／3，g＝10m／s2，求：

    （1）0～0．3s内棒通过的位移；
    （2）金属棒在0～0．6s内产生的热量。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）10匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电动势e＝10sin 20πt(V)．求：
    (1)t＝0时，线圈内磁通量Φ和磁通量变化率；
    (2)线圈从中性面开始转动180°过程中，感应电动势的平均值和最大值之比．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象。他连接好电路并检查无误后，闭合电键的瞬间观察到电流表G指针向右偏转。电键闭合后，他将线圈A中的铁芯快速抽出，电流计指针将________（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）

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