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1、简答题 如图,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间距为d,两导体棒a和b与导轨垂直放置,两根导体棒的质量都为m、电阻都为R,回路中其余电阻不计.整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B.在t=0时刻使a沿导轨向上作速度为v的匀速运动,同时将b由静止释放,b经过一段时间后也作匀速运动.已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=30°,g取10m/s2,不计两导棒间的相互作用力.
(1)为使导体棒b能沿导轨向下运动,a的速度v不能超过多大?
(2)若a在平行于导轨向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿导轨向上运动,试导出F与b的速率v2的函数关系式并求出v2的最大值;
(3)在(2)中,当t=2s时,b的速度达到5.06m/s,2s内回路中产生的焦耳热为13.2J,求该2s内力F做的功(结果保留三位有效数字).
2、简答题 如图所示,在磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中,有一竖直放置的导体框架,框架宽l=0.4m,框架上端的电阻R=0.9Ω,磁场方向垂直于框架平面.阻值r=0.1Ω的导体棒ab沿框架向下以v=5m/s速度做匀速运动,不计框架电阻及摩擦.问:
(1)通过ab棒的电流是多大?方向如何?
(2)ab受到的安培力是多大?
(3)这个过程中能量是怎样转化的?
3、选择题 在闭合线圈上方有一条形磁铁自由下落直至穿过线圈过程中,下列说法中正确的是( )
A.磁铁下落过程中机械能守恒
B.磁铁下落过程中机械能增加
C.磁铁下落过程中机械能减少
D.线圈中增加的内能是由磁铁减少的机械能转化而来的
4、填空题 如图所示,将边长为l、总电阻为R的正方形闭合线圈,从磁感强度为B的匀强磁场中以速度v匀速拉出(磁场方向,垂直线圈平面)
(1)所用拉力F=______.
(2)拉力F的功率PF=______.
(3)线圈放出的热量Q=______.
5、选择题 如图所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M"N"的过程中,棒上感应电动势E随时间t变化的图示,可能正确的是( ? )
A.
B.
C.
D.