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平行軌道PQ、MN兩端各接一個阻值R₁=R₂＝8Ω的電阻，軌道間距L="1" m,軌道很長，本身電阻不計．軌道間磁場按如圖所示的規律分布，其中每段垂直紙面向里和向外的磁場區域寬度均為2 cm，磁感應強度的大小均為B="1" T，每段無磁場的區域寬度均為1 cm，導體棒ab本身電阻r=1Ω，與軌道接觸良好．現使ab以v="10" m/s向右勻速運動．求：
(1)當導體棒ab從左端進入磁場區域時開始計時，設電流方向從a流向b為正方向，請畫出流過導體棒ab的電流隨時間變化關系的i－t圖象．
(2)整個過程中流過導體棒ab的電流為交變電流，求出流過導體棒ab的電流有效值．

（1）

（2）

(1)棒ab在兩磁場中切割磁場產生的電動勢E=BLv="10" V．則棒ab中的感應電流大小均為

。
流過導體棒ab的電流隨時間變化規律如圖所示．

(2)電流流過ab棒的電流周期為T=6×10^-3s，由

，得

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖12.2-3，邊長為a的正方形閉合線框ABCD在勻強磁場中繞AB邊勻速轉動，磁感應強度為B，初始時刻線框所在的平面與磁感線垂直，經過t時間轉過120⁰角，求：（1）線框內感應電動勢在時間t內的平均值。（2）轉過120⁰角時感應電動勢的瞬時值。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，abcd是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質量為m，電阻為R，在金屬線框的下方有一勻強磁場區，MN和

是勻強磁場區域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直，現金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落，下圖2是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區域瞬間的速度一時間圖象，圖象中坐標軸上所標出的字母均為已知量，求：

（1）金屬框的邊長；
（2）磁場的磁感應強度；
（3）金屬線框在整個下落過程中所產生的熱量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，磁感應強度大小B=0.15T，方向垂直紙面向里的勻強磁場分布在半徑為R=0．10m的圓形區域內，圓的左端跟

軸相切于直角出標系的原點

，右端邊界MN相切于

軸的A點。MN右側有方向平行于

軸負方向的勻強電場。置于原點

的粒子源，可沿

軸正方向射出速度

的帶正電的粒子流，荷質比

，粒子重力不計。右側場強大小

。現以過

點并垂直于紙面的直線為軸，將圓形磁場區域按逆時針方向緩慢旋轉90°。

(1)帶電粒子在磁場中的運動半徑

；

(2)此過程中粒子經過磁場后，途經MN進入電場，求：粒子經過MN時離A點最遠的

位置B到A點的距離

；

(3)通過B點的粒子進入電場后，再次經過MN時距B點的距離

為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示為某種電子秤的原理示意圖，AB為一均勻的滑線變阻器，阻值為R，長度為L，兩邊分別有P₁、P₂兩個滑動頭，與P₁相連的金屬細桿可在被固定的豎直光滑絕緣桿MN上保持水平狀態，金屬細桿與托盤相連，金屬細桿所受重力忽略不計。彈簧處于原長時P₁剛好指向A端，若P₁、P₂間出現電壓時，該電壓經過放大，通過信號轉換后在顯示屏上顯示出質量的大小．已知彈簧的勁度系數為k，托盤自身質量為m₀，電源的電動勢為E，電源的內阻忽略不計，信號放大器、信號轉換器和顯示器的分流作用忽略不計．求：
(1)托盤上未放物體時，在托盤的自身重力作用下，P₁距A端的距離x₁；
(2）在托盤上放有質量為m的物體時，P₁,距A端的距離x₂；
(3)在托盤上未放物體時通常先校準零點，其方法是：調節P₂，從而使P₁、P₂間的電壓為零．校準零點后，將被稱物體放在托盤上，試推導出被稱物體的質量m與P₁、P₂間電壓U的函數關系式．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩根水平平行固定的光滑金屬導軌寬為L，足夠長，在其上放里兩根長也為L且與導軌垂直的金屬棒ab和cd，它們的質量分別為2m、m，電阻阻值均為R（金屬導軌及導線的電阻均可忽略不計），整個裝置處在磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中．
(1)現把金屬棒ab鎖定在導軌的左端，如圖甲，對 cd施加與導軌平行的水平向右的恒力F，使金屬棒cd向右沿導軌運動，當金屬棒cd的運動狀態穩定時，金屬棒cd的運動速度是多大？
(2)若對金屬棒ab解除鎖定，如圖乙，使金屬棒cd獲得瞬時水平向右的初速度v₀，當它們的運動狀態達到穩定的過程中，流過金屬棒ab的電量是多少？整個過程中ab和cd相對運動的位移是多大？

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如圖所示，ab、cd是兩根固定的豎直光滑的足夠長金屬導軌，導軌上套有一根可滑動的金屬細棒，整個裝置放在磁感應強度B=0.5T的水平勻強磁場中。已知棒長L=10cm，電阻R=0.2Ω，質量m=20g，開始時處于靜止狀態。電池電動勢E=1.5V，內阻r=0.1Ω，導軌的電阻、空氣阻力均不計，取g=10m/s²。當電鍵K閉合后，試求：
（1）棒L的最大加速度；
（2）棒L的最大速度；
（3）棒L達到最大速度后，棒L發熱消耗的功率與整個電路消耗的功率之比；
（4）若棒L從靜止到速度達到最大過程中上升了s=10m，則在這過程中，安培力對棒L所做的功是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑平行金屬導軌固定在絕緣水平面上，軌道間距為0. 2 m，金屬桿ab的質量為0. 1 kg，電容器電容為0.5 F，耐壓足夠大，因為理想電流表，導軌與桿接觸良好，各自的電阻忽略不計。整個裝置處于磁感應強度大小為0.5 T，方向垂直導軌平面向下的勻強磁場中。現用水平外力F拉ab向右運動，使電流表示數恒為0. 5 A。

（1）求t=2s時電容器的帶電量。
（2）說明金屬桿做什么運動。
（3）求t=2s時外力做功的功率。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖MN為金屬桿，在豎直平面內貼著光滑金屬平行導軌下滑，導軌間距L=10cm，導軌上端接有電阻R=0.5Ω，導軌與金屬桿電阻不計，整個裝置處于B=0.5T的與紙面垂直的水平勻強磁場中，已知桿穩定下落時，每秒鐘有0.02J的重力勢能轉化為電能，求桿穩定下落的速度有多大？

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