题目内容

如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度的大小均为B，方向相反且均垂直于纸面，MN、PQ为其边界，两边界相距l。边长也为l的正方形闭合导线框abcd在外力作用下，以速度v匀速向右运动，规定线框中的电流顺时针方向为正方向，在i--t图像中画出图示位置起感应电流随时间变化的示意图。

导线框向右匀速运动，产生逆时针方向的感应电流，大小为，运动时间，进入右边磁场，依然产生逆时针方向的感应电流，大小为，运动时间，然后线框全部进入磁场，磁通量不发生改变，感应电流为零，所以感应电流随时间变化的示意图如下
练习册系列答案
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如图所示，正方形闭合线圈边长为0.2 m，质量为0.1 kg，电阻为0.1 Ω，在倾角为30°的斜面上的砝码质量为0.4 kg，匀强磁场磁感应强度为0.5 T，不计一切摩擦，砝码沿斜面下滑线圈开始进入磁场时，它恰好做匀速运动．(g取10 m/s2)

(1)求线圈匀速上升的速度；
(2)在线圈匀速进入磁场的过程中，砝码对线圈做了多少功？
(3)线圈进入磁场的过程中产生多少焦耳热？
如图所示，上下不等宽的平行金属导轨的EF和GH两部分导轨间的距离为2L，I J和MN两部分导轨间的距离为L，导轨竖直放置，整个装置处于水平向里的匀强磁场中，金属杆ab和cd的质量均为m，都可在导轨上无摩擦地滑动，且与导轨接触良好，现对金属杆ab施加一个竖直向上的作用力F，使其匀速向上运动，此时cd处于静止状态，则F的大小为（   ）
A．2mgB．3mgC．4mgD．mg
如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，磁感应强度B＝0.50T匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R＝0.50Ω的电阻，导轨宽度L＝0.40m。金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，通过传感器记录金属棒ab下滑的距离h与时间t的关系如下表所示。（金属棒ab和导轨电阻不计，g=10m/s2）
时 间t/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
下滑距离h/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
求：（1）在前0. 4s的时间内，金属棒ab中的平均电动势；  
（2）金属棒的质量m；
（3）在前1.60s的时间内，电阻R上产生的热量QR。
如下图所示，边长为l的正方形金属框abcd套在U型金属框架MNPQ内，两者都放在光滑的水平地板上，U型框架与方形金属框之间接触良好且无摩擦。方形金属框ac、bd边电阻为R，其余两边电阻不计；U型框架NQ边的电阻为R，其余两边电阻不计。虚线右侧空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感强度大小为B。如果将方形金属框固定不动，用力拉动U型框使它以速度v0垂直NQ边向右匀速运动，求：
小题1:拉力为多大？
小题2:bd两端的电势差为多大？
（10分）如图甲所示, 两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上，间距L＝0.2m，一端通过导线与阻值为R=1Ω的电阻连接；导轨上放一质量为m＝0.5kg的金属杆，金属杆与导轨的电阻均忽略不计．整个装置处于竖直向上的大小为B＝0.5T的匀强磁场中．现用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上，金属杆运动的v-t图象如图乙所示．（取重力加速度g=10m/s2）求：

（1）t＝10s时拉力的大小．
（2）t＝10s时电路的发热功率．
如图3所示，MN、PQ为互相平行的金属导轨与电阻R相连．粗细均匀的金属线框用Oa和O′b金属细棒与导轨相接触，整个装置处于匀强磁场中，磁感强度B的方向垂直纸面向里．当线框OO′轴转动时
A．R中无电流通过
B．线框中有直流电
C．R中有交变电流通过
D．线框中电流强度的最大值与转速成无关
如图所示，一平直绝缘斜面足够长，与水平面的夹角为θ；空间存在着磁感应强度大小为B，宽度为L的匀强磁场区域，磁场方向垂直斜面向下；一个质量为m、电阻为R、边长为a的正方形金属线框沿斜面向上滑动，线框向上滑动离开磁场时的速度刚好是刚进入磁场时速度的1/4，离开磁场后线框能沿斜面继续滑行一段距离，然后沿斜面滑下并匀速进入磁场.已知正方形线框与斜面之间的动摩擦因数为μ.求:
（1）线框沿斜面下滑过程中匀速进入磁场时的速度v2.
（2）线框在沿斜面上滑阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.
如图所示，电动机用轻绳牵引一根原来静止的长为，质量的导体棒，导体棒电阻为，导体棒与竖直形金属框架有良好接触，框架处在如图所示方向的磁感应强度的匀强磁场中，且足够长。当导体棒上升的高度时恰好获得稳定速度。已知在电动机牵引导体棒时，电路中电压表和电流表示数分别稳定在和，电动机自身内阻，不计框架电阻及一切摩擦，取。试求：

（1）导体棒的稳定速度是多大；
（2）导体棒从静止到速度稳定共用时间，则在此过程中棒上产生的焦耳热是多少？

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