如圖所示，水平桌面上有兩根相距為L=20cm，足夠長的的水平平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的一端連接電阻R=0.9Ω，若在導(dǎo)軌平面上建立直角平面坐標(biāo)系，取與導(dǎo)軌平行向右方向?yàn)閤軸正方向，而與導(dǎo)軌垂直的水平方向?yàn)閥軸方向。在x < 0的一側(cè)沒有磁場，在x > 0的一側(cè)有豎直向下的磁場穿過導(dǎo)軌平面。該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小沿y軸方向均勻，但沿x軸方向隨x的增大而增大，且B=kx，式中k=15/4T/m。質(zhì)量為M的金屬桿AB水平而與導(dǎo)軌垂直放置，可在導(dǎo)軌上沿與導(dǎo)軌平行的方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)t=0時(shí)，AB位于x=0處，并有沿x軸正方向的初速度v₀=5m/s。在運(yùn)動(dòng)過程中，有一大小變化的沿x軸方向的水平拉力F作用于AB，使AB有沿x軸負(fù)方向、大小為a=10m/s²的恒定加速度作勻變速直線運(yùn)動(dòng)。除R外，其它電阻均忽略不計(jì)。求：

（1）該回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流可以持續(xù)的時(shí)間；
（2）當(dāng)AB向右運(yùn)動(dòng)的速度為3 m/s時(shí)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢的大�。�
（3）若滿足x < 0時(shí)F=0，求AB經(jīng)1.6s時(shí)的位置坐標(biāo)，并寫出AB向右運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力F與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系（直接用a、v₀、M、k、R、L表示），以及在0.6s時(shí)金屬桿AB受到的磁場力。

如圖所示，平行導(dǎo)軌豎直放置，上端用導(dǎo)線相連，中間跨接的金屬棒與導(dǎo)軌組成閉合回路。水平虛線L₁、L₂之間存在垂直導(dǎo)軌所在平面向里的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律是

B²=B₀² (1+ky），其中B₀和k 為已知量，y 為磁場中任一位置到L_l的距離．金屬棒從L₂ 處以某一速度向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)人磁場,經(jīng)過L₁時(shí)其速度為剛進(jìn)人磁場時(shí)速度的一半，返回時(shí)正好勻速穿過磁場．已知金屬棒在導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)所受的摩擦力和重力之比為5 :13 ，重力加速度為g ，導(dǎo)軌上單位長度的阻值是恒定的，其余的電阻不計(jì)．求：
( 1 ) L_l 到導(dǎo)軌上端的距離
( 2 ）金屬棒向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)人磁場的初速度與向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)人磁場的速度之比．
( 3 ）金屬棒向上剛進(jìn)人磁場的加速度的大小．

高頻焊接是一種常用的焊接方法，圖1是焊接的原理示意圖。將半徑為r=10cm的待焊接的環(huán)形金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以高頻變化電流，線圈產(chǎn)生垂直于工件所在平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖2所示，t=0時(shí)刻磁場方向垂直線圈所在平面向外。工件非焊接部分單位長度上的電阻R₀=1.0×10^-3W×m^-1，焊縫處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的9倍，焊接的縫寬非常小，不計(jì)溫度變化對電阻的影響。
（1）求環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電流的大小，在圖3中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的i-t圖象（以逆時(shí)針方向電流為正）；
（2）求環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電流的有效值；
（3）求t=0.30s內(nèi)電流通過焊接處所產(chǎn)生的焦耳熱．

某種小發(fā)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)


平面圖如圖1所示，永久磁體的內(nèi)側(cè)為半圓
柱面形狀，它與共軸的圓柱形鐵芯間的縫隙
中存在輻向分布、大小近似均勻的磁場，磁
感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.5T。磁極間的缺口很小，可
忽略。如圖2所示，單匝矩形導(dǎo)線框abcd繞
在鐵芯上構(gòu)成轉(zhuǎn)子，ab = cd = 0.4m，bc = 0.2m。
鐵芯的軸線OO′ 在線框所在平面內(nèi)，線框可
隨鐵芯繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。將線框的兩個(gè)端點(diǎn)M、N
接入圖中裝置A，在線框轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，裝置A能使端點(diǎn)M始終與P相連，而端點(diǎn)N始終與Q相連�，F(xiàn)使轉(zhuǎn)子以ω="200π" rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖1中看，轉(zhuǎn)動(dòng)方向是順時(shí)針的，設(shè)線框經(jīng)過圖1位置時(shí)t = 0。（取π= 3）
（1）求t = s時(shí)刻線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢；
（2）在圖3給出的坐標(biāo)平面內(nèi)，畫出P、Q兩點(diǎn)
電勢差U_PQ隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線（要求標(biāo)出橫、縱坐
標(biāo)標(biāo)度，至少畫出一個(gè)周期）；
（3）如圖4所示為豎直放置的兩塊平行金屬板X、
Y，兩板間距d = 0.17m。將電壓U_PQ加在兩板上，P與X相連，Q與Y相連。將一個(gè)質(zhì)量m = 2.4×10^-12kg，電量q = +1.7×10^-10C的帶電粒子，在t₀ = 6.00×10 ^-3s時(shí)刻，從緊臨X板處無初速釋放。求粒子從X板運(yùn)動(dòng)到Y板經(jīng)歷的時(shí)間。（不計(jì)粒子重力）

電磁爐專用平底鍋的鍋底和鍋壁均由耐高溫絕緣材料制成,起加熱作用的是安裝在鍋

底平面的一系列粗細(xì)均勻半徑不同的同心導(dǎo)體環(huán)（導(dǎo)體環(huán)的分布如圖所示），導(dǎo)體環(huán)所用材料每米的電阻值為R₀Ω，從中心向外第n個(gè)同心圓環(huán)的半徑為r_n=nr₀ (其中n=1,2,3,…，8,共有8個(gè)圓環(huán)，r₀為已知量)，如圖所示。當(dāng)電磁爐開啟后，能產(chǎn)生垂直于鍋底方向的變化磁場，該磁場在環(huán)狀導(dǎo)體上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢規(guī)律為：e=S·2sinωt（式中：e為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢，S為環(huán)狀導(dǎo)體所包圍的圓平面的面積，ω為已知常數(shù)）,那么，當(dāng)電磁爐正常工作時(shí)，求：
（1）第n個(gè)導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流的有效值表達(dá)式；
（2）前三條（靠近中心的三條）導(dǎo)體環(huán)釋放的總功率有多大？
（3）假設(shè)導(dǎo)體環(huán)產(chǎn)生的熱量全部以波長為λ的紅外線光子輻射出來，  
那么第三條導(dǎo)體環(huán)上t秒鐘內(nèi)射出的光子數(shù)是多少？
（光速c和普朗克常數(shù)h為已知量，t>> 2π/ω）

如圖所示，有一彎成θ角的光滑金屬導(dǎo)軌POQ，水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，有一金屬棒MN與導(dǎo)軌的OQ邊垂直放置，當(dāng)金屬棒從O點(diǎn)開始以加速度a向右勻加速運(yùn)動(dòng)t秒時(shí)，棒與導(dǎo)軌所構(gòu)成的回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢是多少?

如圖所示，兩根相距為L的豎直平行金屬導(dǎo)軌位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，另外兩根與上述光滑導(dǎo)軌保持良好接觸的金屬桿ab、cd質(zhì)量均為m，電阻均為R，若要使cd靜止不動(dòng)，則ab速度大小為多大？作用于ab桿上的外力大小為多大？

（2001年上海）如圖所示，固定于水平面上的金屬框cdef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動(dòng).此時(shí)abed構(gòu)成一個(gè)邊長l的正方形，棒電阻r，其余電阻不計(jì)，開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。

（1）若以t=0時(shí)起，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，每秒增加量k，同時(shí)保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流。
（2）在上述情況中，棒始終保持靜止，當(dāng)t=t₁時(shí)需加垂直于棒水平外力多大?
（3）若從t=0時(shí)起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，可使棒中不產(chǎn)生I_感，則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化?（寫出B與t的關(guān)系式）

如圖所示，光滑矩形斜面ABCD的傾角θ＝30⁰，在其上放置一矩形金屬線框abcd，ab的邊長l₁＝1m，bc的邊長l₂＝0.6m，線框的質(zhì)量m＝1kg，電阻R＝0.1Ω，線框通過細(xì)線繞過定滑輪與重物相連，細(xì)線與斜面平行且靠近；重物質(zhì)量M＝2kg，離地面的高度為H=4.8m;斜面上efgh區(qū)域是有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5T,方向垂直于斜面向上;已知AB到ef的距離為4.2m,ef到gh的距離為0.6m，gh到CD的距離為3.2m，取g＝10m/s²；現(xiàn)讓線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)(開始時(shí)刻，cd邊與AB邊重合)，求：

（1）通過計(jì)算,在右圖中畫出線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)到cd邊與CD邊重合時(shí)（不考慮ab邊離開斜面后線框的翻轉(zhuǎn)），線框的速度—時(shí)間圖象.
（2）線框abcd在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱．

 

如圖所示，長L₁寬L₂的矩形線圈電阻為R，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場邊緣，線圈與磁感線垂直。求：將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場的過程中，⑴拉力F大��；⑵拉力的功率P；⑶拉力做的功W；⑷線圈中產(chǎn)生的電熱Q；⑸通過線圈某一截面的電荷量q。