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            • 1.

              如图所示,两个相同的光滑U形导轨相互靠近固定在绝缘水平面上,右侧导轨处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中,ab、cd导棒分别放在两个导轨上并与导轨垂直,ab导棒在水平拉力作用下向右做匀加速运动,导棒运动过程中始终与导轨接触良好并与导轨垂直,只计导体电阻,导轨电阻不计,则下列判断正确的是( )

              A.导棒ab中有从a到b的电流
              B.导棒cd中有从c到d的电流
              C.导棒cd会向左移动
              D.拉力F随时间均匀增大
            • 2. 如图所示,平行光滑导轨竖直固定放置,导轨间距为L,导轨间、水平虚线cd和ef间的区域Ⅰ内有垂直于导轨平面向里的匀强磁场、虚线ef下方的区域Ⅱ内有垂直于导轨平面向外的匀强磁场,两区域内的磁场磁感应强度大小均为B,cd、ef间的距离为为H,长度均为L、质量均为m、电阻均为R的金属棒a、b垂直于导轨表面放置,金属棒a离磁场边界cd有一定的高度、b离磁场边界cd的距离,其中g为重力加速度。先固定金属棒b,由静止释放金属棒a,金属棒a进入区域Ⅰ后做加速运动,金属棒a在到达虚线ef之前加速度已为0,当金属棒a刚好要出区域Ⅰ时释放金属棒b,此后,金属棒b在到达虚线ef之前加速度也已为0,不计导轨的电阻,导轨足够长,两金属棒运动过程中始终保持水平,且与导轨接触良好。求:
              (1)金属棒a刚好要出区域I时速度大小;
              (2)金属棒b刚进区域I时加速度的大小和方向;
              (3)若金属棒a开始释放的位置离磁场边界C的距离为H,则从金属棒a释放到金属棒b刚好要出区域I的过程中,回路中产生的焦耳热。
            • 3. 伽利略在研究自出落体运动时,猜想自由落体的速度是均匀变化的,他考虑了速度的两种变化:一种是速度随时间均匀变化,另一种是速度随位移均匀变化。速度随位移均匀变化的运动也确实存在。已知一物体做速度随位移均匀变化的变速直线运动。其速度与位移的关系式为v=v0+kx(v0为初速度,v为位移为x时的速度)。
              a.证明:此物体运动的加速度α和速度v成正比,且比例系数为k;
              b.如图乙所示,两个光滑的水平金属导轨间距为L,左侧连接有阻值为R的电阻。磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为m的导体棒以初速度v0向右运动,导体棒始终与导轨接触良好。除左边的电阻R外,其他电阻均不计。已知棒的运动是速度随位移均匀变化的运动,即满足关系式v=v0+kx.设棒向右移动最远的距离为s(s未知),求k值及当棒运动到λs时((0<λ<1)电阻R上的热功率。
            • 4. 如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定,轨距为d。空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B.P、M间所接阻值为R的电阻。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其有效电阻为r。现从静止释放ab,当它沿轨道下滑距离s时,达到最大速度。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g。求:
              (1)金属杆ab运动的最大速度v;
              (2)金属杆ab从开始下滑s距离过程中回路产生的焦耳热;
              (3)当金属杆ab运动的加速度为a=gsinθ时,回路的电功率。
            • 5. 如图所示,空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T。在匀强磁场区域内,有一对光滑平行金属导轨,处于同一水平面内,导轨足够长,导轨间距L=1 m,电阻可忽略不计。质量均为m=1kg,电阻均为R=2.5 Ω的金属导体棒MN和PQ垂直放置于导轨上,且与导轨接触良好。先将PQ暂时锁定,金属棒MN在垂直于棒的拉力F作用下,由静止开始以加速度a=0.4 m/s2向右做匀加速直线运动,5 s后保持拉力F的功率不变,直到棒以最大速度vm做匀速直线运动。

              (1)求棒MN的最大速度vm

              (2)当棒MN达到最大速度vm时,解除PQ锁定,同时撤去拉力F,两棒最终均匀速运动。求解除PQ棒锁定后,到两棒最终匀速运动的过程中,电路中产生的总焦耳热。

              (3)若PQ始终不解除锁定,当棒MN达到最大速度vm时,撤去拉力F,棒MN继续运动多远后停下来?(运算结果可用根式表示)

            • 6. 如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1L2之间、L3L4之间存在匀强磁场,大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面.现有一矩形线圈abcd,宽度cd=L=0.5m,质量为0.1kg,电阻为2Ω,将其从图示位置静止释放(cd边与L1重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1~t2的时间间隔为0.6s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向.(重力加速度g取10m/s2)则(  )
              A.在0~t1时间内,通过线圈的电荷量为0.25C
              B.线圈匀速运动的速度大小为8m/s
              C.线圈的长度为1m
              D.0~t3时间内,线圈产生的热量为4.2J
            • 7. 如图所示,两水平面(虚线)之间的距离为h,其间分布着磁感应强度为B,方向与竖直面(纸面)垂直的匀强磁场。磁场上方有一边长为L(L<h)、质量为m、电阻为R的正方形导线框abcd,从高处静止释放后,若ab边经过磁场上、下边界时速度恰好相等,重力加速度为g,则(  )
              A.cd边进入和穿出磁场时,线框的速度最小
              B.线框穿过磁场的过程中,通过线框的电荷量为
              C.线框穿过磁场的过程中,产生的总焦耳热为2mgh
              D.改变线框释放的位置,线框下落的速度可能一直增加
            • 8. 如图所示,一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴顺时针匀速转动,现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速。在圆盘减速过程中,以下说法正确的是(  )
              A.处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高
              B.所加磁场越强越不易使圆盘停止转动
              C.若所加磁场反向,圆盘将加速转动
              D.若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动
            • 9. 如图所示,两条平行的光滑金属导轨相距L=1m,金属导轨由倾斜与水平两部分组成,倾斜部分与水平方向的夹角为θ=37°,整个装置处在竖直向上B=1.5T的匀强磁场中。金属棒EF和MN的质量均为m=0.2kg,电阻均为R=2Ω.EF置于水平导轨上,MN置于倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好。现在外力作用下使EF棒以速度v0向左匀速运动,MN棒恰能在斜面导轨上保持静止状态,倾斜导轨上端接一阻值为R=2Ω的定值电阻。求:
              (1)v0大小;
              (2)若将EF棒固定不动,将MN棒由静止释放,MN棒沿斜面下滑距离d=5m时达稳定速度,求此过程中通过MN棒的电荷量。
            • 10. 如图所示,电容量C=0.3F的电容器通过单刀双掷开关S左边与电动势E=5V的直流电源相连,右边与相距L=1.0m足够长的光滑平行导轨M1M2、N1N2相连,M1M2、N1N2中间有一小段用绝缘材料隔开但各部分平滑连接,整个装置放在水平桌面上,导轨间存在竖直向下磁感应强度为B=1T的匀强磁场。a、b、c三根金属棒按图所示垂直导轨放置与导轨良好接触,其中b棒紧挨着绝缘小段右侧,a、b、c的质量分别为m1=0.2kg、m2=0.1kg,m3=0.3kg,三根金属棒在导轨间的有效电阻分别为R1=6Ω、R2=3Ω、R3=2Ω,导轨电阻不计。现先将S掷向“1”,一段时间后再掷向“2”,已知a棒在到达绝缘小段前已经匀速运动,与b棒相碰后立即粘在一起,最终a、b组合体与c棒没有相碰。试求:
              (1)a与b相碰前瞬间电容器两端的电压;
              (2)a越过绝缘小段之前,b、c之间的最小距离;
              (3)a棒滑上绝缘小段后到最终过程中b棒上产生的热量。
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