（16分）如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻，质量为m=0.1kg的导体棒以v₀=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.1Ω/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取g=10m/s²）。

⑴通过计算分析4s内导体棒的运动情况；
⑵计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向；
⑶计算4s内回路产生的焦耳热。

(11分)如图11所示，两根电阻忽略不计的平行光滑金属导轨ab、cd置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，两导轨间的距离L=0.6m。电阻R=2Ω，金属杆MN阻值r=1Ω，当用外力F拉着金属杆MN沿两条导轨向右匀速滑动，速度v=10m/s，产生的感应电动势为3V。求：
（1）磁场的磁感应强度B为多少？
（2）导体杆MN所受的拉力多大？

（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．

（10分）如图所示，质量为m的单匝正方形线圈，其边长为L，在距底边2L的匀强磁场上方由静止开始自由下落，设线圈下落过程中线框平面始终位于纸面内且底边保持水平，当线框的底边刚进入磁场区域时，恰能在匀强磁场中做匀速运动。若磁场的磁感应强度为B，求：（1）线圈的电阻多大？
（2）线圈进入磁场的过程中单位时间内有多少机械能转化为电能？

（12分）将一质量为m、总电阻为R、长为l、宽为l₀的矩形线框MNPQ静止搁置在水平平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l，如图所示。线框与导轨之间的动摩擦因数为μ。在线框左侧的导轨上有一长为l（即aa₁=l）、宽度为l₀、磁感应强度均为B的间隔着分布的相同有界匀强磁场,相邻的磁场区域间距为d（d >l₀），磁场的边界aa₁、bb₁垂直于导轨，磁场的方向竖直向上。现用大小为F的拉力水平向左作用在线框，线框恰好能够匀速地穿过磁场区域aa₁b₁b。若当地的重力加速度为g，求：

（1）线框通过aa₁b₁b磁场区域时的运动速度；
（2）F作用前，MN与aa₁之间的距离；
（3）线框在通过aa₁b₁b磁场区域的过程中所生的电热。

如图，为光滑平行异形导轨ABCD与abcd，导轨的水平部分BCD处于竖直向上的匀强磁场中，BC段导轨宽度为CD段轨道宽度2倍，轨道足够长。将质量相同的金属棒P和Q分别置于轨道上的AB和CD段，将P棒据水平轨道高为h的地方由静止释放，使其自由下滑，求：P棒和Q棒的最终速度。

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？

如图所示,和为竖直方向的两根很长的平行光滑导轨。导轨间距，电阻不计，接在、间的定值电阻。两导轨间存在垂直于纸面向里的匀强磁场。一根质量，电阻的光滑金属杆从静止开始下滑，下滑过程中，金属杆始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，其—图像如图所示，求磁场的磁感应强度的大小。

如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成30°角，两导轨的间距l=0.50m，一端接有阻值R=1.0Ω的电阻。质量m=0.10kg的金属棒ab置于导轨上，与轨道垂直，电阻r=0.25Ω。整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。t=0时刻，对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F，使之由静止开始沿斜面向上运动，运动过程中电路中的电流随时间t变化的关系如图乙所示。电路中其他部分电阻忽略不计，g取10m/s²，求：   
（1）4.0s末金属棒ab瞬时速度的大小；
（2）4.0s末力F的瞬时功率。

如图所示，有一磁感强度B=2T的水平匀强磁场，垂直匀强磁场放置一很长的金属框架，框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑．已知ab长10cm，质量为0.1Kg，电阻为1Ω，框架电阻不计，取g=10m/s²．求：

(1)导体ab下落的最大加速度和最大速度；
(2)导体ab在最大速度时产生的电功率．