如圖所示,固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻,整個(gè)裝置處在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中.一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸,桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為.現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動距離L時(shí),速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直).設(shè)桿接入電路的電阻為r,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度大小為g.則此過程(    )

A.桿的速度最大值為

B.流過電阻R的電荷量為

C.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量

D.恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動能的變化量

如圖所示,一閉合金屬圓環(huán)拉離平衡位置釋放,圓環(huán)擺動過程中經(jīng)過有界的水平勻強(qiáng)磁場區(qū)域,A、B為該磁場的豎直邊界,若不計(jì)空氣阻力,則 …  (    )

A.圓環(huán)向右穿過磁場后,還能擺至原來的高度

B.在進(jìn)入和離開磁場時(shí),圓環(huán)中均有感應(yīng)電流

C.圓環(huán)進(jìn)入磁場后離開平衡位置越近速度越大,感應(yīng)電流也越大

D.圓環(huán)最終將靜止在平衡位置

如圖所示,在一很大的有界勻強(qiáng)磁場上方不遠(yuǎn)處有一閉合線圈,當(dāng)閉合線圈從上方下落穿過磁場的過程中…  (    )

A.進(jìn)入磁場時(shí)加速度小于g,離開磁場時(shí)加速度可能大于g,也可能小于g

B.進(jìn)入磁場時(shí)加速度大于g,離開時(shí)小于g

C.進(jìn)入磁場和離開磁場,加速度都大于g

D.進(jìn)入磁場和離開磁場,加速度都小于g

水平放置的金屬框cdef處于如圖所示的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒ab處于粗糙的框架上且接觸良好,從某時(shí)刻開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大,金屬棒ab始終保持靜止,則(    )

A.ab中電流增大,ab棒所受摩擦也增大

B.ab中電流不變,ab棒所受摩擦力也不變

C.ab中電流不變,ab棒所受摩擦力增大

D.ab中電流增大,ab棒所受摩擦力也不變

老師做了一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察:一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán),橫環(huán)可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動,老師拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán),后又取出插向另一個(gè)小環(huán),同學(xué)們看到的現(xiàn)象是(    )

A.磁鐵插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動

B.磁鐵插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動

C.無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動

D.無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動

如圖(A)所示,固定于水平桌面上的金屬架cdef,處在一豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為金屬棒ab擱在框架上,可無摩擦地滑動,此時(shí)adeb構(gòu)成一個(gè)邊長為l的正方形,金屬棒的電阻為r,其余部分的電阻不計(jì).從t=0的時(shí)刻起,磁場開始均勻增加,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率的大小為.求:

(1)用垂直于金屬棒的水平拉力F使金屬棒保持靜止,寫出F的大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系式.

(2)如果豎直向下的磁場是非均勻增大的(即k不是常數(shù)),金屬棒以速度向什么方向勻速運(yùn)動時(shí),可使金屬棒中始終不產(chǎn)生感應(yīng)電流,寫出該磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間t變化的關(guān)系式.

圖(A)   

圖(B)

圖(C)

 (3)如果非均勻變化磁場在0 時(shí)間內(nèi)的方向豎直向下,在 時(shí)間內(nèi)的方向豎直向上,若t=0時(shí)刻和時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為且adeb的面積均為.當(dāng)金屬棒按圖(B)中的規(guī)律運(yùn)動時(shí),為使金屬棒中始終不產(chǎn)生感應(yīng)電流,請?jiān)趫D(C)中示意地畫出變化的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象.

如圖K41－15甲所示，水平面上固定一個(gè)間距L＝1 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌，整個(gè)導(dǎo)軌處在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌一端接阻值R＝9 Ω的電阻．導(dǎo)軌上質(zhì)量m＝1 kg、電阻r＝1 Ω、長度也為1 m的導(dǎo)體棒在外力的作用下從t＝0時(shí)開始沿平行導(dǎo)軌方向運(yùn)動，其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律是v＝2 .不計(jì)導(dǎo)軌電阻．求：

(1)t＝4 s時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力的大小；

(2)請?jiān)趫D乙的坐標(biāo)圖中畫出電流二次方與時(shí)間的關(guān)系(I²－t)圖象，并通過該圖象計(jì)算出4 s時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量。

甲　　　　　　　　　　乙　　　

圖K41－15

如圖K41－14所示，電路中A和B是兩個(gè)完全相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻為零的電感線圈，C是電容很大的電容器．當(dāng)S閉合與斷開時(shí)，對A、B的發(fā)光情況判斷正確的是(　　)

A．S閉合時(shí)，A立即亮，然后逐漸熄滅

B．S閉合時(shí)，B立即亮，然后逐漸熄滅

C．S閉合足夠長時(shí)間后，B發(fā)光而A不發(fā)光

D．S閉合足夠長時(shí)間后再斷開，B立即熄滅而A逐漸熄滅

圖K41－14

如圖K41－13所示，E為電池，L是電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大的線圈，D₁、D₂是兩個(gè)規(guī)格相同且額定電壓足夠大的燈泡，S是控制電路的開關(guān)．對于這個(gè)電路，下列說法不正確的是(　　)

A．剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過D₁、D₂的電流大小相等

B．剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過D₁、D₂的電流大小不相等

C．閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定后，D₁熄滅，D₂比原來更亮

D．閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，再將S斷開的瞬間，D₂立即熄滅，D₁閃亮一下再熄滅

圖K41－13

如圖K41－11甲所示，矩形金屬導(dǎo)線框abcd在勻強(qiáng)磁場中靜止不動，磁場方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖K41－11乙所示．t＝0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，則在0～4 s時(shí)間內(nèi)，圖K41－12中能正確表示線框ab邊所受的安培力F隨時(shí)間t變化的圖象是(規(guī)定ab邊所受的安培力方向向左為正)(　　)

圖K41－11

A　　　　　　B　　　　　　C　　　　　　D　

圖K41－12