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    如图所示，MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比n1∶n2 =k，导轨宽度为L。质量为m的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力作用下，从t=0时刻开始往复运动，其速度随时间变化的规律是v=vmsin(t)，已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B，导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计，电流表为理想交流电表，导体棒始终在磁场中运动。则下列说法中正确的是
    A．在t=时刻电流表的示数为
    B．导体棒两端的最大电压为BLv­m
    C．电阻R上消耗的功率为
    D．从t=0至t=的时间内水平外力所做的功为T
    ABC
    导体棒ab在水平外力作用下，从t=0时刻开始往复运动，其速度随时间变化的规律是v=vmsin(t)，产生的感应电动势为E=BLv=BLvmsin(t)，为正弦交变电流，导体棒两端的最大电压为BLv­m，变压器原线圈输入电压有效值为U1=BLvm/，由变压公式可得副线圈输出电压有效值U2=BLvm/(k)，输出功率为P=，电阻R上消耗的功率为，变压器原线圈电流，即任意时刻电流表的示数为，选项ABC正确；由能量守恒定律，从t=0至t=的时间内水平外力所做的功为W=PT/4+m=T+m，选项D错误。
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如下图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、电阻为R的正方形线圈abcd边长为L(L<d)，将线圈在磁场上方高h处由静止释放，cd边刚进入磁场时速度为v0，cd边刚离开磁场时速度也为v0，则线圈穿越磁场的过程中(从cd边刚入磁场一直到ab边刚离开磁场)(　　)
    A．感应电流做功为mgL
    B．线圈进入磁场的过程中一直做减速运动
    C．线圈的最小速度可能为
    D．线圈的最小速度一定为

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图甲所示，两根质量均为0.1 kg完全相同的导体棒a、b，用绝缘轻杆相连置于由金属导轨PQ、MN架设的斜面上．已知斜面倾角θ为53°，a、b导体棒的间距是PQ、MN导轨的间距的一半，导轨间分界线OO′以下有方向垂直斜面向上的匀强磁场．当a、b导体棒沿导轨下滑时，其下滑速度v与时间的关系图象如图乙所示．若a、b导体棒接入电路的电阻均为1 Ω，其他电阻不计，取g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，试求：

    (1)PQ、MN导轨的间距d；
    (2)a、b导体棒与导轨间的动摩擦因数；
    (3)匀强磁场的磁感应强度B的大小．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨上有一电阻为r的金属棒ab与导轨接触良好。导轨一端连接电阻R，其它电阻不计，磁感应强度为B，金属棒ab在水平外力F的作用下以速度v向右作匀速运动，则
    A．金属棒a端电势比b端高
    B．电阻R两端的电压为BLv
    C．ab棒受到的安培力的方向向左
    D．外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L＝1m，导轨平面与水平面成＝30°角，上端连接的电阻．质量为m＝0.2kg、阻值的金属棒ab放在两导轨上，与导轨垂直并接触良好，距离导轨最上端d＝4m，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向上．

    ⑴若磁感应强度B=0.5T，将金属棒释放,求金属棒匀速下滑时电阻R两端的电压；
    ⑵若磁感应强度的大小与时间成正比，在外力作用下ab棒保持静止，当t＝2s时外力恰好为零.求ab棒的热功率；
    ⑶若磁感应强度随时间变化的规律是（T），在平行于导轨平面的外力F作用下ab棒保持静止，求一个周期内回路产生的热量.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，边长为L的正方形导线框质量为m，由距磁场H高处自由下落，其下边ab进入宽度也为L的匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边刚进入磁场时的速度一半，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为(　　)
    A．2mgL
    B．2mgL＋mgH
    C．2mgL＋mgH
    D．2mgL＋mgH

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图甲所示，在水平面上固定有长为L＝2m、宽为d＝1m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l＝0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。在t＝0时刻，质量为m＝0.1kg的导体棒以v0＝1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ＝0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ＝0.2Ω/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响。求：

    小题1:导体棒从t＝0时刻开始向右运动直至末速为零所需的时间；
    小题2:导体棒从t＝0时刻开始向右运动直至末速为零时离左端的位置；
    小题3:4s内回路中电流的大小，并判断电流方向；
    小题4:4s内回路产生的焦耳热。                 

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图7所示，足够长的两条平行金属导轨竖直放置，其间有与导轨平面垂直的匀强磁场，两导轨通过导线与电流表A1、线圈M接在一起。N是绕在“□”形铁芯上的另一线圈，它与电流表A2组成闭合回路。现有一金属棒ab由静止释放，沿导轨下滑，下滑过程中与导轨接触良好，在ab下滑的过程中（      ）
    A．通过电流表A1的电流是从左端流入的
    B．通过电流表A2的电流是从左端流入的
    C．电流表A1的示数逐渐增大
    D．电流表A2的示数逐渐增大

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    两根平行的光滑金属导轨位于水平面内，相距为L=0.5m。导轨的左端接有阻值为R=0.30Ω的电阻，一质量为m =2kg的金属杆垂直放在导轨上，金属杆的电阻r =0.20Ω，导轨电阻不计，在x ≥0一侧存在一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=1T，当金属杆以v0=4m/s的初速度进入磁场的同时，受到一个水平向右的外力作用，且外力的功率恒为18W，经过2s金属杆达到最大速度，求

    ①在速度为5m/s时，金属杆的加速度；
    ②金属杆达到的最大速度vm；
    ③在这2s内回路产生的热量。

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