如图所示为安培力演示仪，两磁极间可视为匀强磁场磁感应强度为B，一质量为m的金属框ABCD处...

如图所示为安培力演示仪，两磁极间可视为匀强磁场磁感应强度为B，一质量为m的金属框ABCD处于磁场中，可绕CD白由旋转，其中AB＝L1，CB＝L2，当线框ABCD中通以恒定电流时，线框向右摆开的最大角度为θ，则下列说法正确的是

A.线框AB边通过的电流方向为B到A

B.线框ABCD中通以电流I时，线框AB边受到的安培力大小为BIL2

C.线框中通入的电流大小为

D.线框中通入的电流大小为

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固定的E形磁铁的两侧为S极，中心为N极，磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为，其结构如图甲、乙所示。套在N极的正方形金属线圈可以在竖直方向无摩擦地运动，该线圈的质量为，边长为，电阻为. 将线圈自点由静止释放, 下落高度为到点时线圈的速度为，重力加速度为，不计空气阻力。

(1)求线圈运动到点时线圈中电流的大小I；

(2)求线圈由运动到过程中所产生焦耳热；

(3)如果要使线圈由到做初速度为零的匀加速直线运动，需要对线圈施加竖直方向的作用力，请你说明这个作用力大小的变化规律。

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直流电动机是一种使用直流电流的动力装置，是根据通电线圈在磁场中受到安培力的原理制成的如图1所所所示是一台最简单的直流电动机模型示意图，固定部分定子装了一对磁极，旋转部分转子装设圆柱形铁芯，将abcd矩形导线框固定在转子铁芯上，能与转子一起绕轴转动线框与铁芯是绝缘的，线框通过换向器与直流电源连接定子与转子之间的空隙很小，可认为磁场沿径向分布，线框无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，如图2所示侧面图已知ab、cd杆的质量均为M、长度均为L，其它部分质量不计，线框总电阻为电源电动势为E，内阻不计当闭合开关S，线框由静止开始在磁场中转动，线框所处位置的磁感应强度大小均为忽略一切阻力与摩擦

求：闭合开关后，线框由静止开始到转动速度达到稳定的过程中，电动机产生的内能；

当电动机接上负载后，相当于线框受到恒定的阻力，阻力不同电动机的转动速度也不相同求：ab、cd两根杆的转动速度v多大时，电动机的输出功率P最大，并求出最大功率．

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直流电动机是一种使用直流电流的动力装置，是根据通电线圈在磁场中受到安培力的原理制成的如图1所所所示是一台最简单的直流电动机模型示意图，固定部分定子装了一对磁极，旋转部分转子装设圆柱形铁芯，将abcd矩形导线框固定在转子铁芯上，能与转子一起绕轴转动线框与铁芯是绝缘的，线框通过换向器与直流电源连接定子与转子之间的空隙很小，可认为磁场沿径向分布，线框无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，如图2所示侧面图已知ab、cd杆的质量均为M、长度均为L，其它部分质量不计，线框总电阻为电源电动势为E，内阻不计当闭合开关S，线框由静止开始在磁场中转动，线框所处位置的磁感应强度大小均为忽略一切阻力与摩擦

求：闭合开关后，线框由静止开始到转动速度达到稳定的过程中，电动机产生的内能；

当电动机接上负载后，相当于线框受到恒定的阻力，阻力不同电动机的转动速度也不相同求：ab、cd两根杆的转动速度v多大时，电动机的输出功率P最大，并求出最大功率．

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如图所示，质量为m、电阻为r的“U”字形金属框abcd置于竖直平面内，三边的长度ad=dc=bc=L，两顶点a、b通过细导线与M、N两点间的电源相连，电源电动势为E。内阻也为r。匀强磁场方向垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A.M点应接电源的正极 B.电源的输出功率为

C.磁感应强度的大小为mgr D.ad边受到的安培力大于bc边受到的安培力

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如图所示，固定的水平金属环形轨道处于磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中，长为r=1m、水平轻质金属杆OA的一端可绕过环心O的光滑竖直轴自由转动，另一端固定一质量M=2kg、可视为质点的金属物块。倾角θ=37°、间距为L=1m的两平行金属导轨处于磁感应强度大小也为、方向垂直两导轨平面向上的匀强磁场中，下端接一电阻R0，上端分别通过电刷与竖直轴、环形导轨相连。一质量为m=1kg的金属棒CD放在两导轨上。已知杆OA、棒CD和R0的阻值均为R=1Ω，其他电阻不计。棒CD始终与导轨垂直且接触良好，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

(1)若使杆OA不动，棒CD由静止释放，最终以速率v=1m/s沿导轨匀速下滑，求棒CD中的最大电流I1以及棒CD与导轨间的动摩擦因数μ1。

(2)若小猛同学给物块某一初速度，使其绕环心O沿顺时针方向（从上向下看）运动，此时棒CD由静止释放且棒CD中的电流是(1)问中的最大电流的4倍，当物块运动的路程为s=15m时棒CD恰好要下滑，已知物块与环形轨道间的动摩擦因数μ2=0.2，物块在轨道上做圆周运动的向心力均由杆OA的拉力提供，求棒CD处于静止状态时棒CD中产生的总焦耳热Q1。

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如图所示，质量为m、电阻为r的“U”字形金属框abcd置于竖直平面内，三边的长度ad=dc=bc=L，两顶点a、b通过细导线与M、N两点间的电源相连，电源电动势为E、内阻也为r。匀强磁场方向垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　 ）

A.M点应接电源的负极

B.电源的输出功率为

C.磁感应强度的大小为

D.ad边受到的安培力大于bc边受到的安培力

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 水平放置的金属框架ｃｄｅｆ处于如图1所示的匀强磁场中，金属棒ａｂ置于光滑的框架上且接触良好，从某时刻开始磁感应强度均匀增加，现施加一外力使金属棒ａｂ保持静止，则金属棒ａｂ受到的安培力是（　　）

Ａ.方向向右，且为恒力

B.方向向右，且为变力

Ｃ.方向向左，且为变力

Ｄ.方向向左，且为恒力

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如图甲，一矩形金属线圈abcd垂直匀强磁场并固定于磁场中，磁场是变化的，磁感应强度B随时间t的变化关系图象如图乙所示，则线圈的ab边所受安培力F随时间t变化的图象是图中的（规定向右为安培力F的正方向）（　　）

A. 　　 B.

C. 　　 D.

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如图甲，一矩形金属线圈abcd垂直匀强磁场并固定于磁场中，磁场是变化的，磁感应强度B随时间t的变化关系图象如图乙所示，则线圈的ab边所受安培力F随时间t变化的图象是图中的（规定向右为安培力F的正方向）（　　）

A. 　　 B.

C. 　　 D.

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