1、计算题 如图(a)所示的螺线管,匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,电阻
,与螺线管串联的外电阻
,
。方向向左,穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图(b)所示规律变化,求:
(1)电阻R2的电功率;
(2)a、b两点的电势(设c点电势为零)
2、简答题 水平向上足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆(如图12-2-21所示),金属杆与导轨的电阻忽略不计;均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动.当改变拉力大小时,相对应的匀速运动速度
也会变化,
和F的关系如图12-2-22所示.(取重力加速度
)

(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动?
(2)若
,
,
;磁感应强度B为多大?
(3)由
-F图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?
3、简答题 如图所示,两根间距为L的金属导轨MN和PQ,电阻不计,左端弯曲部分光滑,水平部分导轨与导体棒间的滑动摩擦因数为μ,水平导轨左端有宽度为d、方向竖直向上的匀强磁场Ⅰ,右端有另一磁场Ⅱ,其宽度也为d,但方向竖直向下,两磁场的磁感强度大小均为B0,相隔的距离也为d.有两根质量为m、电阻均为R的金属棒a和b与导轨垂直放置,b棒置于磁场Ⅱ中点C、D处.现将a棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放并沿导轨运动下去.
(1)当a棒在磁场Ⅰ中运动时,若要使b棒在导轨上保持静止,则a棒刚释放时的高度应小于某一值h0,求h0的大小;
(2)若将a棒从弯曲导轨上高度为h(h<h0)处由静止释放,a棒恰好能运动到磁场Ⅱ的左边界处停止,求a棒克服安培力所做的功;
(3)若将a棒仍从弯曲导轨上高度为h(h<h0)处由静止释放,为使a棒通过磁场Ⅰ时恰好无感应电流,可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间而变化,将a棒刚进入磁场Ⅰ的时刻记为t=0,此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0,试求出在a棒通过磁场Ⅰ的这段时间里,磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化的关系式.

4、简答题 如图所示,平行光滑导轨OPQ、OˊPˊQˊ相距L=0.5m,导轨平面与水平面成θ=53°角,OP段和OˊPˊ段是导电的,PQ段和PˊQˊ段是绝缘的,在P和Pˊ处固定一个“∩”形导体框abcd,导体框平面与导轨面垂直,面积S=0.3m2.空间存在变化的匀强磁场,方向与导轨平行,与线圈abcd垂直.质量为m=0.02kg、电阻R=0.2Ω的金属棒AB放在两导轨上QQˊ处,与PPˊ的距离x=0.64m,棒与导轨垂直并保持良好接触.t=0时刻,从QQˊ无初速度释放金属棒AB,此时匀强磁场方向沿导轨向上(规定为正方向),磁感应强度B的变化规律为B=0.2-0.8t(T).除金属棒AB外,不计其它电阻.求:
(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?
(2)假设OP段和OˊPˊ段的导轨足够长,金属棒AB在OP段和OˊPˊ段的导轨上能滑行多远?
(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2)

5、简答题 如图,一边长L=0.4m、质量m1=0.2kg、电阻R=0.1Ω的正方形导体线框abcd,与一质量为m2=1.0kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连.磁感应强度B=1.0T,磁场宽度d1=0.8m,开始时bc边距磁场下边界为d2=1.0m,物块放在倾角θ=53°的斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数为μ=
.现将物块由静止释放,经过一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时,线框恰好做匀速运动,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,取g=10m/s2.求:
(1)线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小;
(2)线框ad边刚刚进入磁场时的动能;
(3)线框从开始运动到全部穿出磁场的过程中产生的焦耳热.