1、简答题 如图所示,光滑平行的水平金属导轨MNPQ相距l,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场,磁感强度为B。一质量为m,电阻为r的导体棒ab,垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0。现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由静止开始运动,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触,导轨电阻不计)。求:
(1)棒ab在离开磁场右边界时的速度;
(2)棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能;
(3)试分析讨论ab棒在磁场中可能的运动情况。
?
2、计算题 电磁炉专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成。起加热作用的是安在锅底的一系列半径不同的同心导电环,导电环所用材料单位长度的电阻为R0=0.125πΩ·m-1。从中心向外第n个同心圆环的半径rn=(2n-1)r1(n=1,2,3,…,7),已知r1=1.0 cm。当电磁炉开启后,能产生垂直于锅底方向的变化磁场,若已知该磁场的磁感应强度B的变化率T/s,则半径为r2的导电圆环中感应电流的最大值是多少?(计算中取π2=10)
3、计算题 (18分)如图所示,固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。
求(1)此过程杆的速度最大值Vm;
(2)此过程流过电阻R的电量。
4、选择题 如图所示,一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场;一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直,ba的延长线平分导线框。在t=0时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动,直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正。下列表示i—t关系的图示中,可能正确的是
A.
B.
C.
D.
5、实验题 如图12-4-12所示,在光滑绝缘的水平面上,一个半径为10cm、电阻为、质量为0.1kg的金属圆环以的速度向一有界磁场滑去,磁场的磁感应强度为0.5T.经过一段时间圆环恰有一半进入磁场,共产生了3.2J的热量,则此时圆环的瞬时速度为__________,瞬时加速度为_______.