如圖所示，在一傾角為37°的粗糙絕緣斜面上，靜止地放置著一個(gè)匝數(shù)n＝10匝的圓形線圈，其總電阻R＝3.14 Ω、總質(zhì)量m＝0.4 kg、半徑r＝0.4 m．如果向下輕推一下此線圈，則它剛好可沿斜面勻速下滑．現(xiàn)在將線圈靜止放在斜面上后．在線圈的水平直徑以下的區(qū)域中，加上垂直斜面方向的，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按如下圖所示規(guī)律變化的磁場(提示：通電半圓導(dǎo)線受的安培力與長為直徑的直導(dǎo)線通同樣大小的電流時(shí)受的安培力相等)問：
(1)剛加上磁場時(shí)線圈中的感應(yīng)電流大小I.
(2)從加上磁場開始到線圈剛要運(yùn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生的熱量Q.(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取)

如圖甲所示，平行光滑導(dǎo)軌AB、CD傾斜放置，與水平面間的夾角為，間距為L，導(dǎo)軌下端B、C間用電阻R=2r相連。一根質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，方向始終平行于水平地面。在導(dǎo)軌間的矩形區(qū)域EFGH內(nèi)存在長度也為L、垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻由靜止釋放導(dǎo)體棒MN，恰好在t₁時(shí)刻進(jìn)入磁場EFGH并做勻速直線運(yùn)動(dòng)。求：

（1）導(dǎo)體棒MN進(jìn)入磁場前，電阻R兩端的電壓U；
（2）導(dǎo)體棒MN在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v和勻速運(yùn)動(dòng)過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

兩根足夠長的光滑平行直導(dǎo)軌MN、PQ與水平面成θ角放置，兩導(dǎo)軌間距為L，M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直.整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，它們的電阻不計(jì).現(xiàn)讓ab桿由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑.

（1）求ab桿下滑的最大速度v_m；
（2）ab桿由靜止釋放至達(dá)到最大速度的過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求該過程中ab桿下滑的距離x及通過電阻R的電量q.

如圖所示，平行光滑導(dǎo)軌OPQ、OˊPˊQˊ相距L=0.5m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=53°角，OP段和OˊPˊ段是導(dǎo)電的，PQ段和PˊQˊ段是絕緣的，在P和Pˊ處固定一個(gè)“∩”形導(dǎo)體框abcd，導(dǎo)體框平面與導(dǎo)軌面垂直，面積S=0.3m²�？臻g存在變化的勻強(qiáng)磁場，方向與導(dǎo)軌平行，與線圈abcd垂直。質(zhì)量為m=0.02kg、電阻R=0.2Ω的金屬棒AB放在兩導(dǎo)軌上QQˊ處，與PPˊ的距離x=0.64m，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。t=0時(shí)刻，從QQˊ無初速度釋放金屬棒AB，此時(shí)磁場方向沿導(dǎo)軌向上（規(guī)定為正方向），磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化規(guī)律為B=0.2－0.8t（T）。除金屬棒AB外，不計(jì)其它電阻。求：

（1）經(jīng)過多長時(shí)間，金屬棒AB中有感應(yīng)電流？感應(yīng)電流的方向如何？
（2）假設(shè)OP段和OˊPˊ段的導(dǎo)軌足夠長，金屬棒AB在OP段和OˊPˊ段的導(dǎo)軌上能滑行多遠(yuǎn)？（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s²)

如圖所示，兩根平行的導(dǎo)軌處于同一水平面內(nèi)，相距為L．導(dǎo)軌左端用阻值為R的電阻相連，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。導(dǎo)軌上跨接一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場寬度為S₁．現(xiàn)對桿施加一水平向右的恒定拉力F，使它由靜止開始進(jìn)入磁場區(qū)域，當(dāng)金屬桿離開磁場時(shí)立即將拉力F撤去，金屬桿繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了一段距離后停止在導(dǎo)軌上。已知重力加速度為g．

（1）若金屬桿在離開磁場前就做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求勻速運(yùn)動(dòng)的速度；
（2）金屬桿運(yùn)動(dòng)過程，通過電阻R的電量是多少？
（3）若金屬桿離開磁場繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了S₂后停止在導(dǎo)軌上。金屬桿運(yùn)動(dòng)過程，電阻R產(chǎn)生的熱量是多少？

如圖所示，有一范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁場方向垂直紙面向里。在磁場中有一半徑的金屬圓環(huán)，磁場與圓環(huán)面垂直，圓環(huán)上分別接有燈、，兩燈的電阻均為。一金屬棒MN與圓環(huán)接觸良好，棒與圓環(huán)的電阻均忽略不計(jì)。

（1）若棒以的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，求棒滑過圓環(huán)直徑的瞬時(shí)MN中的電動(dòng)勢和流過燈的電流；
（2）撤去金屬棒MN，若此時(shí)磁場隨時(shí)間均勻變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為，求回路中的電動(dòng)勢和燈的電功率。

如圖甲所示，長、寬分別為L₁、L₂的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi)，其匝數(shù)為n，總電阻為r，可繞其豎直中心軸O₁O₂轉(zhuǎn)動(dòng)。線框的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)C、D（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷和定值電阻R相連。線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，其中B₀、B₁和t₁均為已知。在0~t₁的時(shí)間內(nèi)，線框保持靜止，且線框平面和磁場垂直；t₁時(shí)刻后線框在外力的驅(qū)動(dòng)下開始繞其豎直中心軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求：

（1）0~t₁時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電流大��；
（2）線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量；
（3）線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過電阻R的電荷量。

（14分）如圖所示，固定在水平桌面上的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ，間距為L，其右端接有阻值為R的電阻和理想交流電壓表，整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．導(dǎo)體棒ef垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒接入電路的電阻為r，其它電阻不計(jì)，現(xiàn)讓導(dǎo)體棒在ab、cd之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的關(guān)系為（v_m和T已知）．

（1）寫出導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢的表達(dá)式，并求出電壓表的示數(shù)；
（2）求一個(gè)周期T內(nèi)R中產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）若ab與cd的距離為x，求導(dǎo)體棒從ab滑到cd過程中通過電阻R的電量q．

（14分）如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上。初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v₀。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行。

（1）求初始時(shí)刻通過電阻R的電流I的大小和方向；
（2）當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí)，速度變?yōu)関，求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小a；
（3）導(dǎo)體棒最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢能為E_p，求導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)直到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

如右圖所示，兩足夠長的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為L，左端接有一阻值為R的電阻；所在空間分布有豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．有兩根導(dǎo)體棒c、d質(zhì)量均為m，電阻均為R，相隔一定的距離垂直放置在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌緊密接觸，它們與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.現(xiàn)對c施加一水平向右的外力，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．(已知導(dǎo)體棒c始終與導(dǎo)軌垂直、緊密接觸，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，重力加速度為g)
 
(1)經(jīng)多長時(shí)間，導(dǎo)體棒d開始滑動(dòng)；
(2)若在上述時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒d上產(chǎn)生的熱量為Q，則此時(shí)間內(nèi)水平外力做的功為多少？