如圖甲所示，長、寬分別為
、
的矩形金屬線框位于豎直平面內．其匝數為n，總電阻為r，可繞其豎直中心軸
轉動。線框的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環C、D（集流環）焊接在一起，并通過電刷和定值電阻R相連。線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場，磁感應強度B的大小隨時間t的變化關系如圖乙所示，其中
、
和
均為已知。 在
的時間內，線框保持靜止，且線框平面和磁場垂直：時刻后線框在外力的驅動下開始繞其豎直中心軸以角速度
勻速轉動。求：
(1)時間內通過電阻R的電流的大小；
(2)線框勻速轉動后，在轉動一周的過程中電流通過電阻R產生的熱量Q；
(3)線框勻速轉動后，從圖甲所示位置轉過
的過程中，通過電阻R的電荷量q。
名校課堂系列答案科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（20分）其同學設計一個發電測速裝置，工作原理如圖所示。一個半徑為R=0.1m的圓形金屬導軌固定在豎直平面上，一根長為R的金屬棒OA，A端與導軌接觸良好，O端固定在圓心處的轉軸上。轉軸的左端有一個半徑為r=R/3的圓盤，圓盤和金屬棒能隨轉軸一起轉動。圓盤上繞有不可伸長的細線，下端掛著一個質量為m=0.5kg的鋁塊。在金屬導軌區域內存在垂直于導軌平面向右的勻強磁場，磁感應強度B=0.5T。a點與導軌相連，b點通過電刷與O端相連。測量a、b兩點間的電勢差U可算得鋁塊速度。鋁塊由靜止釋放，下落h=0.3m時，測得U=0.15V。（細線與圓盤間沒有滑動國，金屬棒、導軌、導線及電刷的電阻均不計，重力加速度g=10m/s2）
（1）測U時，a點相接的是電壓表的“正極”還是“負極”？
（2）求此時鋁塊的速度大小；
（3）求此下落過程中鋁塊機械能的損失。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示，M′MNN′為放置在粗糙絕緣水平面上的U型金屬框架，MM′和NN′相互平行且足夠長，間距l=0.40m，質量M=0.20kg。質量m=0.10kg的導體棒ab垂直于MM′和NN′放在框架上，導體棒與框架的摩擦忽略不計。整個裝置處于豎直向下的勻磁場中，磁感應強度B=0.50T。t=0時，垂直于導體棒ab施加一水平向右的恒力F=2.0N，導體棒ab從靜止開始運動；當t=t1時，金屬框架將要開始運動，此時導體棒的速度v1=6.0m/s；經過一段時間，當t=t2時，導體棒ab的速度v2=12.0m/s；金屬框架的速度v3=0.5m/s。在運動過程中，導體棒ab始終與MM′和NN′垂直且接觸良好。已知導體棒ab的電阻r=0.30Ω，框架MN部分的阻值R=0.10Ω，其余電阻不計。設框架與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。求：
（1）求動摩擦因數μ；
（2）當t=t2時，求金屬框架的加速度；
（3）若在0~t1這段時間內，MN上產生的熱量 Q=0.10J，求該過程中導體棒ab位移x的 大小。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如下圖1所示，水平面內的直角坐標系的第一象限有磁場分布，方向垂直于水平面向下，磁感應強度沿y軸方向沒有變化，與橫坐標x的關系如下圖2所示，圖線是雙曲線（坐標軸是漸進線）；頂角θ=45°的光滑金屬長導軌 MON固定在水平面內，ON與x軸重合，一根與ON垂直的長導體棒在水平向右的外力作用下沿導軌MON向右滑動，導體棒在滑動過程中始終保持與導軌良好接觸。已知t=0時，導體棒位于頂角O處；導體棒的質量為m=2kg；OM、ON接觸處O點的接觸電阻為R=0.5Ω，其余電阻不計；回路電動勢E與時間t的關系如圖3所示，圖線是過原點的直線。求：
（1）t=2s時流過導體棒的電流強度I2的大小；
（2）1～2s時間內回路中流過的電量q的大小；
（3）導體棒滑動過程中水平外力F（單位：N）與橫坐標x（單位：m）的關系式。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如下圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導軌平行固定放置，間距d＝0.5m，電阻不計，左端通過導線與阻值R＝2Ω的電阻連接，右端通過導線與阻值RL＝4Ω的小燈泡L連接．在CDFE矩形區域內有豎直向上的勻強磁場，CE長L＝2m，有一阻值r＝2Ω的金屬棒PQ放置在靠近磁場邊界CD處．CDFE區域內磁場的磁感應強度B隨時間變化規律如下圖乙所示．在t＝0到t＝4s內，金屬棒PQ保持靜止；在t＝4s時使金屬棒PQ以某一速度進入磁場區域并保持勻速運動．已知從t＝0開始到金屬棒運動到磁場邊界EF處的整個過程中，小燈泡的亮度沒有發生變化，試求：
⑴通過小燈泡的電流；
⑵金屬棒PQ在磁場區域中運動的速度大小．
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（12分）如圖所示，兩光滑平行導軌的間距為L=2m，左端連接一阻值為R=40Ω的電阻；把該裝置垂直于磁場、放入磁感應強度為B=0.5T的勻強磁場中。在導軌上放一電阻為r=10Ω的導體棒，導體棒與導軌接觸良好;若在一拉力F的作用下，導體棒以v=10m/s的速度勻速向右運動，
求：（1）導體棒上產生的感應電動勢為多少？
（2）電路中的感應電流多大？電路中電流的方向如何（順時針或逆時針）？
（3）拉力F的值為多大？
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（10分）如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行光滑導軌PQ、MN，其電阻不計，間距d=0．5m，P、M兩端接有一只理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感應強度B0＝0．2T的勻強磁場中，兩金屬棒L1、L2平行地擱在導軌上，其電阻均為r＝0.1Ω，質量分別為M1=0．3kg和M2＝0．5kg。固定棒L1，使L2在水平恒力F=0．8N的作用下，由靜止開始運動。試求： 
(1) 當電壓表讀數為U=0．2V時，棒L2的加速度為多大；
(2)棒L2能達到的最大速度vm.
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示，左右兩邊分別有兩根平行金屬導軌相距為L，左導軌與水平面夾30°角，右導軌與水平面夾60°角，左右導軌上端用導線連接。導軌空間內存在勻強磁場，左邊的導軌處在方向沿左導軌平面向下，磁感應強度大小為B的磁場中。右邊的導軌處在垂直于右導軌斜向上，磁感應強度大小也為B的磁場中。質量均為m的導桿ab和cd垂直導軌分別放于左右兩側導軌上，已知兩導桿與兩側導軌間動摩擦因數均為μ=
，回路電阻恒為R，若同時無初速釋放兩導桿，發現cd沿右導軌下滑
距離時，ab桿才開始運動。（認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）。
（1）試求ab桿剛要開始運動時cd棒的速度
（2）以上過程中，回路中共產生多少焦耳熱？
（3）cd棒的最終速度為多少？
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科目：高中物理 來源： 題型：單選題
如圖所示，理想變壓器原線圈的匝數n1=1000匝，副線圈的匝數n2=200匝．原線圈兩端所加的電壓U1="220" V時，副線圈兩端的電壓U2為( )
| A．1100 V | B．44 V | C．440 V | D．22 V |
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（2）
（3）
；根據閉合電路歐姆定律，通過電阻R的電流為
=
