如图（a）两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上，导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接...

如图（a）两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上，导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接，导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场，质量m=0.2kg的金属杆垂直于导轨上，与导轨接触良好，导轨与金属杆的电阻可忽略，杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，并始终与导轨垂直，其v-t图像如图（b）所示，在15s时撤去拉力，同时使磁场随时间变化，从而保持杆中电流为0，求：

（1）金属杆所受拉力的大小为F；

（2）0-15s匀强磁场的磁感应强度大小为；

（3）15-20s内磁感应强度随时间的变化规律．

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如图甲所示，电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨间距L=0.5 m，左端连接R=0.5 Ω的电阻，右端连接电阻不计的金属卡环。导轨间MN右侧存在方向垂直导轨平面向下的磁场．磁感应强度的B－t图象如图乙所示。电阻不计质量为m=1 kg的金属棒与质量也为m的物块通过光滑滑轮由绳相连，绳始终处于绷紧状态。PQ、MN到右端卡环距离分别为17.5 m和15 m。t=0时刻由PQ位置静止释放金属棒，金属棒与导轨始终接触良好，滑至导轨右端被卡环卡住不动。（g取10 m/s2）求：

（1）金属棒进入磁场时受到的安培力

（2）在0～6 s时间内电路中产生的焦耳热

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如图所示，两根相距L1的平行粗糙金属导轨固定在水平面上，导轨上分布着n 个宽度为d、间距为2d的匀强磁场区域，磁场方向垂直水平面向上。在导轨的左端连接一个阻值为R的电阻，导轨的左端距离第一个磁场区域L2的位置放有一根质量为m，长为L1，阻值为r的金属棒，导轨电阻及金属棒与导轨间的接触电阻均不计。某时刻起，金属棒在一水平向右的已知恒力F作用下由静止开始向右运动，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。

（1）若金属棒能够匀速通过每个匀强磁场区域，求金属棒离开第2个匀强磁场区域时的速度v2的大小；

（2）在满足第（1）小题条件时，求第n个匀强磁场区域的磁感应强度Bn的大小；

（3）现保持恒力F不变，使每个磁场区域的磁感应强度均相同，发现金属棒通过每个磁场区域时电路中的电流变化规律完全相同，求金属棒从开始运动到通过第n个磁场区域的整个过程中左端电阻R上产生的焦耳热Q。

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如图所示，光滑平行金属导轨固定在水平面上， 导轨间距L=0．5m， 左端连接R=0．5Ω的电阻，右端连接一对金属卡环．导轨间MN右侧（含MN）存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场．磁感强度的B-t图如图乙所示．质量为m=1kg的金属棒与质量也为m的物块通过光滑滑轮由绳相连，绳始终处于绷紧状态．PQ、MN到右端卡环距离分别为17．5m和15m．t=0时刻由PQ位置静止释放金属棒，棒与导轨始终接触良好，滑至导轨右端被卡环卡住不动．金属导轨、卡环、金属棒的电阻均不计，g取10m/s2．

求：（1）金属棒进入磁场时的速度；

（2）金属棒进入磁场时受到的安培力；

（3）在0～6s时间内电路中产生的焦耳热．

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如图所示，水平面上两平行光滑金属导轨间距为L，左端用导线连接阻值为R的电阻．在间距为d的虚线MN、PQ之间，存在方向垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化．质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置，在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动，到达虚线MN时的速度为v0．此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动．导轨电阻不计，始终与导体棒电接触良好．求：

(1)导体棒开始运动的位置到MN的距离x；

(2)磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B；

(3)导体棒通过磁场区域过程中，电阻R上产生的焦耳热QR．

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如图所示，光滑导轨固定在水平面上，间距L，其左端接一电阻为R、额定电压为U的灯泡，其阻值可视作恒定。在虚线MN的右侧存在竖直向下的、大小为B的匀强磁场。现在MN左侧的适当位置垂直导轨放置一根电阻r的导体棒。棒在恒定的外力F的作用下，向右做加速运动，在进入磁场时，恰使灯泡正常发光，随后灯泡逐渐变暗，最终稳定在一个不到正常发光的亮度。则：

（1）导体棒进入磁场的速度多大？

（2）灯泡亮度稳定时的导体棒速度是多少？

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如图14所示，水平面上平行放置的光滑金属导轨相距L=0.2 m，导轨置于磁感应强度B=0.5 T、方向与导轨平面垂直的匀强磁场中，导轨左端接阻值为R=1.5 Ω的电阻，导轨电阻可忽略不计.今把电阻r=0.5 Ω的导体棒MN放在导轨上，棒与导轨垂直，接触良好.若导体棒以v=10 m/s的速度匀速向右运动，求:

图14

（1）导体棒中感应电动势的大小及通过MN棒的电流大小；

（2）导体棒两端的电势差；

（3）维持导体棒做匀速运动所施加的向右的水平外力的大小.

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如图，相距L=1m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨左端间接有阻值R=2Ω的电阻，导轨所在足够长区域内加上与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小B=1T。现有电阻r=1Ω，质量m=1kg的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab以速度从边界MN进入磁场后。

(1)求棒ab刚进入磁场时的加速度大小;

(2)棒ab进入磁场一段距离后,速度大小变为6m/s,求从进入磁场到此时的过程中电阻R产生的焦耳热为多少.

(3)求棒ab最终停的位置.

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（20分）如图甲所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d=0.5m，导轨左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接。在矩形区域CDFE内有竖直向上的匀强磁场，CE长为2m，CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示，在t=0时，一阻值为2Ω的金属棒在水平恒力F作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动，在金属棒从AB位置运动到EF位置的过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：

（1）通过小灯泡的电流?

（2）恒力F的大小?

（3）金属棒的质量?

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如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值R ＝2 W的电阻连接，右端通过导线与阻值RL ＝4 W的小灯泡L连接。在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长="2" m，有一阻值r ="2" W的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处。CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示。在t＝0至t＝4s内，金属棒PQ保持静止，在t＝4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动。已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：

（1）通过小灯泡的电流。

（2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小。

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