（20分）如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌MN、QP相距為l=1m，導軌平面與水平面成θ=37°角，上端連接阻值為R＝2Ω的電阻。勻強磁場方向與導軌平面垂直，磁感應強度Ｂ＝0.4Ｔ。質(zhì)量m＝0.2kg、電阻r=1Ω的金屬棒ab，以初速度v₀從導軌底端向上滑行，金屬棒ab在安培力和一平行于導軌平面的外力Ｆ的共同作用下做勻變速直線運動，加速度大小為a＝3m/s²，方向始終沿導軌向下，在金屬棒在導軌上運動的過程中，電阻R消耗的最大功率P_m=1.28W。設金屬棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)=0.25。（g="10" m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：
（1）金屬棒初速度v₀的大小；
（2）當金屬棒速度的大小為初速度大小一半時施加在金屬棒上外力F的大小和方向；
（3）請畫出金屬棒在導軌上整個運動過程中外力F隨時間t變化所對應的圖線。（不需要寫出現(xiàn)計算過程）

如右圖正方形線框abcd長為L,每邊電阻均為r，在磁感應強度為B的勻強磁場中繞cd軸以角速度轉動，c、d兩點與外電路相連、外電路電阻也為r。則下列說法中正確的是（　�。�

A．S斷開時，電壓表讀數(shù)為

B．S斷開時，電壓表讀數(shù)為

C．S閉合時，電流表讀數(shù)為

D．S閉合時，線框從圖示位置轉過過程中流過電流表的電量為

（8分）如圖所示，邊長為L、匝數(shù)為的正方形金屬線框，它的質(zhì)量為m、電阻為R，用細線把它懸掛于一個有界的勻強磁場邊緣。金屬框的上半部處于磁場內(nèi)，下半部處于磁場外，磁場隨時間的變化規(guī)律為B = kt。求：

（1）線框中的電流強度為多大？
（2）t時刻線框受的安培力多大？

（10分）如圖所示，邊長為L=0.20m的正方形金屬線框放在光滑、絕緣的水平面上，線框的總電阻為R=1.0Ω．有界勻強磁場方向堅直向下，磁感強度大小為B=0.50T，線框的右邊與磁場邊界平行．現(xiàn)用一水平外力將線框以的速度勻速拉出磁場區(qū)域．求：
（1）線框離開磁場的過程中受到的安培力的大小
（2）將線框完全拉出磁場區(qū)域的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱

（12分）水平面上兩根足夠長的金屬導軌平行固定放置，間距為L，一端通過導線與阻值為R的電阻連接；導軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿（如左下圖），金屬桿與導軌的電阻忽略不計，均勻磁場豎直向下．用與導軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運動．當改變拉力的大小時，相對應的勻速運動速度v也會變化，v和F的關系如右下圖．（取重力加速度g="10" m/s²）
（1）金屬桿在勻速運動之前做什么運動？
（2）若m=0．5 kg,L=0．5 m,R=0．5 Ω，磁感應強度B為多大？
（3）由v-F圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少？

（文）、用圖示裝置進行電磁感應實驗，下列操作不能形成感應電流的是

A．電鍵閉合和斷開的瞬間

B．電鍵閉合，移動滑動變阻器的滑動觸頭

C．電鍵閉合后線圈A在B中插入或拔出

D．只電鍵保持閉合

（文）、在變化的磁場中，穿過一個5匝的閉合線圈的磁通量每秒鐘均勻地增加了4Wb,則

A．線圈中的感應電動勢每秒鐘增加20V

B．線圈中的感應電動勢每秒鐘增加10V

C．線圈中的感應電動勢為20V

D．線圈中的感應電動勢為0

如圖所示，兩根固定的光滑的金屬導軌水平部分與傾斜部分平滑連接，兩導軌間距為L=0.5m，導軌的傾斜部分與水平面成θ=53°角．導軌的傾斜部分有一個勻強磁場區(qū)域abcd，磁場方向垂直于斜面向上，導軌的水平部分有n個相同的勻強磁場區(qū)域，磁場方向豎直向上，所有磁場的磁感應強度大小均為B=1T，磁場沿導軌的長度均為L=0.5m，磁場左、右兩側邊界均與導軌垂直，導軌的水平部分中相鄰磁場區(qū)域的間距也為L．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.5kg，電阻為r=0.2Ω，邊長也為L的正方形金屬線框PQMN，從傾斜導軌上由靜止釋放，釋放時MN邊離水平導軌的高度h=2.4m，金屬線框在MN邊剛滑進磁場abcd時恰好做勻速直線運動，此后，金屬線框從導軌的傾斜部分滑上水平部分并最終停止．取重力加速度g=10m/s²，sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：
（1）金屬線框剛釋放時MN邊與ab的距離s；
（2）金屬線框能穿越導軌水平部分中幾個完整的磁場區(qū)域；
（3）整個過程中金屬線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱．

（21分）如圖所示，一個矩形線圈的ab、cd邊長為L₁，ad、bc邊長為L₂，線圈的匝數(shù)為N，線圈處于磁感應強度為B的勻強磁場中，并以OO^/為中軸做勻速圓周運動，（OO^/與磁場方向垂直，線圈電阻不計），線圈轉動的角速度為ω，設轉動從中性面開始計時，請回答下列問題：

（1）請用法拉第電磁感應定律證明該線圈產(chǎn)生的是正弦交流電。
（2）將線圈產(chǎn)生的交流電通入電阻為R的電動機時，形成的電流有效值為I，請計算該電動機的輸出的機械功率（其它損耗不計）。
（3）用此電動機將豎直固定的光滑U型金屬框架上的水平導體棒EF從靜止向上拉，已知導體棒的質(zhì)量為m，U型金屬框架寬為L且足夠長，內(nèi)有垂直向里的勻強磁場，磁感應強度為B₀，導體棒上升高度為h時，經(jīng)歷的時間為t，且此時導體棒剛開始勻速上升，棒有效電阻為R₀，金屬框架的總電阻不計，棒與金屬框架接觸良好，請計算：
①導體棒勻速上升時的速度和已知量的關系。
②若t時刻導體棒的速度為v₀，求t時間內(nèi)導體棒與金屬框架產(chǎn)生的焦耳熱。

（16分）法拉第曾提出一種利用河流發(fā)電的設想，并進行了實驗研究，實驗裝置的示意圖可用題23圖表示，兩塊面積均為S的舉行金屬板，平行、正對、數(shù)值地全部浸在河水中，間距為d。水流速度處處相同，大小為v,方向水平，金屬板與水流方向平行。地磁場磁感應強度的豎直分別為B,說的電阻率為p，水面上方有一阻值為R的電阻通過絕緣導線和電鍵K連接到兩個金屬板上，忽略邊緣效應，求：

（1）      該發(fā)電裝置的電動勢；
（2）      通過電阻R的電流強度。
（3）電阻R消耗的電功率。