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    如图所示，光滑金属导轨 PN与QM相距1 m，电阻不计，两端分别接有电阻R1和R2，且R1＝6 Ω，R2＝3Ω，ab导体棒的电阻为2 Ω．垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1T．现使ab以恒定速度v＝3m/s匀速向右移动，求：

    (1)金属棒上产生的感应电动势E
    (2)R1与R2消耗的电功率分别为多少？
    (3)拉ab棒的水平向右的外力F为多大？

    （1）3V （2） ， （3）

    解析试题分析：（1）ab棒匀速切割磁感线，产生的电动势为：
    （2）电路的总电阻为：
    由欧姆定律：

    电阻的功率：
    电阻的功率：
    （3）由平衡知识得：
    考点：本题考查了欧姆定律、电磁感应定律、力的平衡。

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    有人为汽车设计的一个“再生能源装置”原理简图如图1所示，当汽车减速时，线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速，同时产生电能储存备用。图1中，线圈的匝数为n，ab长度为L1，bc长度为L2。图2是此装置的侧视图，切割处磁场的磁感应强度大小恒为B，有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90°。某次测试时，外力使线圈以角速度ω逆时针匀速转动，电刷端和端接电流传感器，电流传感器记录的图象如图3所示（I为已知量），取边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻。不计线圈转动轴处的摩擦

    （1）求线圈在图2所示位置时，产生电动势E的大小，并指明电刷和哪个接电源正极；
    （2）求闭合电路的总电阻和外力做功的平均功率；
    （3）为了能够获得更多的电能，依据所学的物理知识，请你提出改进该装置的三条建议。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，宽度为L＝0.2 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R＝1.0 Ω的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.2 T．一根质量为m＝10 g的导体棒MN放在导轨上，并与导轨始终接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．现用垂直MN的水平拉力F拉动导体棒使其沿导轨向右匀速运动，速度为v＝5.0 m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直．求：

    (1)在闭合回路中产生感应电流I的大小
    (2)作用在导体棒上拉力F的大小
    (3)当导体棒移动50 cm时撤去拉力，求整个过程中电阻R上产生的热量Q

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图甲所示，固定在绝缘水平地面上的平行金属导轨间距为，左端用导线相连。质量为，电阻为的金属棒垂直导轨静止在导轨平面上，金属棒与导轨左端的距离，金属棒与导轨间的动摩擦因数均为，导与线导轨的电阻均不计。现将整个装置置于垂直于轨道平面竖直向上的磁场中，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。设金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略金属棒与导轨上电流之间的相互作用，。求：

    （1）金属棒未出现滑动之前，通过金属棒中电流的大小和方向；
    （2）从时刻开始到金属棒刚要发生滑动的过程中，金属棒产生的热量。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （12分）如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度绕轴匀速转动，求：

    （1）.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式；
    （2）．线圈从图示位置转过180o的过程中，流过电阻R的电荷量为；
    （3）．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    下图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100匝、电阻r＝10 Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90 Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按下图乙所示正弦规律变化．求：

    (1)交流发电机产生的电动势的最大值；
    (2)电路中交流电压表的示数．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，相距20cm的平行金属导轨所在平面与水平面夹角，现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab，它与导轨间动摩擦因数为0.50，整个装置处于磁感应强度为2T的竖直向上匀强磁场中，导轨所接电源的电动势为15V，电阻不计，滑动变阻器的阻值满足要求，其他部分电阻不计，取，为了保证ab处于静止状态，则：

    （1）ab通入的最大电流为多少？
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

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    （1）经过多长时间，金属棒AB中有感应电流？感应电流的方向如何？
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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    阻值为10的电阻接到如图所示的交流电源上．以下说法中正确的是

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    C．通过电阻的电流有效值为A
    D．电阻每秒钟产生的热量为10 J

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