如图所示，整个轨道间距=lm，轨道的CDPQ段粗糙绝缘，其余部分均为光滑金属材 质导轨，水...

如图所示，整个轨道间距=lm，轨道的CDPQ段粗糙绝缘，其余部分均为光滑金属材 质导轨，水平导轨的最左端接有电阻R1=1OΩ，CD端左侧充满垂直导轨平面向上的匀强磁场，大小B1=lT。质量m=0.1kg，电阻r=lΩ的金属棒垂直导轨放置，棒与CDPQ段的动摩擦因数μ=0.4，CQ段长度d2=2m。倾斜部分导轨足够长，倾角=37°，与PQ右端平滑连接，顶部接有电阻R2=1Ω。此部分导轨中的JKMN区域，可由激发装置（图中未画出）产生垂直倾斜导轨平面向上的变化磁场B2，KM段长度d3=lm，JK位置距QP置高度h=0.6m。边界CD、PQ、JK、MN分别垂直各处导轨。初始t=0时刻，棒ab在外力作用下，从CD左侧d1=lm处以初速度v0=5m/s匀速直线前进，运动至CD 位置撤去外力，并瞬间启动激发装置产生变化磁场B2，大小为B2=1-0.4t（T），式中t为时间，ab棒始终保持与导轨垂直，不计其它电阻。求：

（1）棒ab以v0=5m/s匀速直线运动时，外力F的大小；

（2）棒ab第一次进入倾斜轨道后，能否进入JKMN区域？请先判断，并推理分析；

（3）棒ab整个运动过程中，棒上产生的焦耳热Q。

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如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间距L=0.2m，左端接有阻值R=0.3的电阻，右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道。水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0T。一根质量m=0.4kg，电阻r=0.1的金属棒ab垂直放置于导轨上，在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动，当金属棒通过位移x=9m时离开磁场，在离开磁场前已达到最大速度。当金属棒离开磁场时撤去外力F，接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度h=0.8m处。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.1，导轨电阻不计，棒在运动过程中始终与轨道垂直且与轨道保持良好接触，取g =10m/s2。求：

（1）金属棒运动的最大速率v ；

（2）金属棒在磁场中速度为时的加速度大小；

（3）金属棒在磁场区域运动过程中，电阻R上产生的焦耳热。

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如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间距L=0.2m，左端接有阻值R=0.3的电阻，右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道。水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0T。一根质量m=0.4kg，电阻r=0.1的金属棒ab垂直放置于导轨上，在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动，当金属棒通过位移x=9m时离开磁场，在离开磁场前已达到最大速度。当金属棒离开磁场时撤去外力F，接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度h=0.8m处。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.1，导轨电阻不计，棒在运动过程中始终与轨道垂直且与轨道保持良好接触，取g =10m/s2。求：

（1）金属棒运动的最大速率v ；

（2）金属棒在磁场中速度为时的加速度大小；

（3）金属棒在磁场区域运动过程中，电阻R上产生的焦耳热。

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如图甲所示,光滑的平行金属导轨(足够长)固定在水平面内,导轨间距为l=20cm,左端接有阻值为R=1Ω的电阻,放在轨道上静止的一导体杆MN与两轨道垂直,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B=0.5T.导体杆受到沿轨道方向的拉力F做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图2所示。导体杆及两轨道的电阻均可忽略不计,导体杆在运动过程中始终与轨道垂直且两端与轨道保持良好接触,则导体杆的加速度大小和质量分别为(　　 )

A. 10 m/s2，0.5 kg

B. 10 m/s2，0.1 kg

C. 20 m/s2，0.5 kg

D. D. 20 m/s2，0.1 kg

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如图所示，光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成角，轨道下端接有阻值为R的电阻，质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上，弹簧劲度系数为k，上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为，现给杆一沿导轨向下的初速度，杆向下运动至速度为零后，再沿导轨平面向上运动达最大速度，然后减速为零，再沿导轨平面向下运动，一直往复运动到静止（金属细杆的电阻为r，导轨电阻忽略不计），试求：

（1）细杆获得初速度的瞬间，通过R的电流大小；

（2）当杆速度为时，离最初静止位置的距离；

（3）杆由开始运动直到最后静止，电阻R上产生的焦耳热Q。

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如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值 R=3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=lm.整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量m=lkg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨且与导轨接触良好。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s².求：

(1)金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度；

(2)金属棒ab达到最大速度后，电阻R上再产生=1.5J的内能的过程中，ab杆下滑的距离x.

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如图所示,平行粗糙导轨固定在绝缘水平桌面上,间距L=0.2m ,导轨左端接有R=1Ω的电阻,质量为m=0.1kg的粗糙导棒ab静置于导轨上,导棒及导轨的电阻忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=0.5T 的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨向下.现外力F作用在导棒ab上使之一开始做匀加速运动,且外力F随时间变化关系如图所示,重力加速度g=10m/s2 ,试求解以下问题:

(1)比较导棒a、b两点电势的高低;

(2)前 10s导棒ab的加速度;

(3)若整个过程中通过R的电荷量为65C ,则导体棒ab运动的总时间是多少?

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如图所示，凵型光滑金属导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中，磁场磁感应强度B=2T，导轨足够长且间距L=lm，其中ab段电阻R1=4Ω，其余电阻忽略不计。质量m=2kg、长度L=lm、电阻R2=lΩ的导体棒cd静止在导轨上，现对cd施加水平向右的拉力使其以a=2m/s2做匀加速直线运动，4s末撤去拉力,cd始终与导轨垂直并接触良好。求：

（1）cd棒运动过程中受到安培力的最大值；

（2）撤去拉力后ab上产生的热量。

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(16分)如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=lm，电阻R1=3Ω，R2=1.5Ω，导轨上放一质量m=1kg的金属杆，长度与金属导轨等宽，与导轨接触良好，金属杆的电阻r=1.0Ω，导轨电阻忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向下．现用一拉力F沿水平方向拉杆，使金属杆由静止开始运动．图乙所示为通过金属杆中的电流平方(I2)随位移(x)变化的图线，当金属杆运动位移为5m时，求：

(1)金属杆的动能：

(2)安培力的功率；

(3)拉力F的大小．

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如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间距L=0.2m，左端接有阻值R=0.3的电阻，右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道．水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0T．一根质量m=0.4kg，电阻r=0.1的金属棒ab垂直放置于导轨上，在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动，当金属棒通过位移x=9m时离开磁场，在离开磁场前已达到最大速度．当金属棒离开磁场时撤去外力F，接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度h=0.8m处．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.1，导轨电阻不计，棒在运动过程中始终与轨道垂直且与轨道保持良好接触，取g =10m/s2．求：

（1）金属棒运动的最大速率v ；

（2）金属棒在磁场中速度为时的加速度大小；

（3）金属棒在磁场区域运动过程中，电阻R上产生的焦耳热．

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