如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，垂直于磁场方向放置长度为L的通电...

如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，固定有半径分别为L、2L的两个水平同心圆导轨。L形棒OCA是由绝缘木棒OC与金属棒CA固定在一起的，OC⊥CA，棒AC绕圆心C以角速度ω顺时针匀速转动，棒AC始终与圆轨道接触良好。间距为L且足够长的两个固定平行导轨D1E1、D2E2与水平面的夹角均为θ，处于磁感应强度大小为2B、方向与D1E1E2D2平面垂直向上的匀强磁场中，D1E1、D2E2分别用电刷（未画出）与大、小圆轨道连接。质量为m、长为L的金属棒XY放在D1E1、D2E2上。已知XY棒的电阻为r，棒AC接入电路的阻值为r，滑动变阻器R的最大阻值为3r，其它电阻不计，一切摩擦和空气阻力均不计，重力加速度为g。

（1）求棒CA产生的感应电动势E；

（2）若开关S1闭合，S2断开，求滑动变阻器的最大功率Pm；

（3）若开关S1断开，S2闭合，棒XY由静止释放，始终与导轨垂直且接触良好，求棒XY下滑过程中的最大速度Vm以及某段时间Δt（很短）内通过棒XY某一横截面的最大电荷量qm。

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如图所示，光滑且足够长的两平行金属导轨固定在水平绝缘桌面上，宽处和窄处导轨间距分别为L和L/2，两导轨所在区域存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。两粗细均匀的金属杆ab、cd静置在导轨上且相距足够远。现用大小为F的水平恒力向右拉ab杆使其从静止开始运动，在运动过程中，两杆与导轨始终垂直并接触良好，且始终不相碰。已知两杆长度均为L，ab杆质量为2m、电阻为R，cd杆质量为m、电阻为2R，其它电阻不计。

（1）若cd杆进入导轨窄处前，abcda回路中电流已达到稳定，求这一过程中ab杆和cd杆的速度差的最大值Δv；

（2）在（1）问中cd杆滑到窄处时，已知ab杆的速度是cd杆的两倍，此时撤去恒力F，以后ab杆一直在导轨宽处运动，求：

①ab杆匀速运动时的速度大小；

②撤去恒力后两杆在导轨间扫过的面积之差的最大值。

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如图所示，两个圆心均在O点，半径分别为R和的同心圆（OM、OQ分别为大圆的水平和竖直半径），在两圆间的环形区域内充满磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场（内、外边界上均有磁场），在小圆区域内有电场强度大小为E，方向与NP的夹角为30°斜向右下方的匀强电场，一带正电的粒子从大圆最右侧M点以竖直向上的速度沿磁场边界进入磁场，并恰好从内圆的最高点N垂直于电场的方向进入电场，最后从最低点P离开电场，不计粒子重力

（1）求该粒子的比荷；

（2）要使该粒子不进入电场并在磁场中做完整的圆周运动，求粒子从M点入射的速度大小应满足的条件；

（3）撤去电场，使小圆区域内也充满同样的磁场，在大圆最低点Q使该粒子以不同方向的速度射入磁场，速度大小，求粒子离开磁场时所有可能的出射方向。

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如图所示，水平固定的闭合导轨分别由平行的直轨和同心半圆形导轨构成，两轨间距离均为d，同心圆的内圆半径均为d.两轨间充满匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向里，内外两条轨道间用导线和电阻为R的电阻连接，其他电阻可忽略.一根导体棒在两轨道上滑动，棒在平行直轨道上垂直导轨做匀速直线运动，速度大小为v；棒在圆弧导轨上匀速转动，棒与外圆轨道接触点的线速度大小为v，运动中棒的延长线始终过圆心O1或O2。求：

(1)当棒在圆弧导轨上运动时，电阻R两端的电压U；

(2)棒在平直导轨上移动距离为L的过程中，电阻R产生的焦耳热Q.

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如图所示，两光滑金属导轨间距为1m，固定在绝缘桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度大小为1T、方向竖直向下的有界匀强磁场中(导轨其他部分无磁场)，电阻R的阻值为2Ω，桌面距水平地面的高度为1.25m，金属杆ab的质量为0.1kg，有效电阻为1Ω。现将金属杆ab从导轨上距桌面高度为0.45m的位置由静止释放，其落地点距桌面左边缘的水平距离为1m。取g=10m/s2，空气阻力不计，离开桌面前金属杆ab与金属导轨垂直且接触良好。下列判断正确的是（　 ）

A. 金属杆刚进入磁场时，其速度大小为3m/s

B. 金属杆刚进入磁场时，电阻R上通过的电流大小为1.5A

C. 金属杆穿过匀强磁场的过程中，克服安培力所做的功为0.25J

D. 金属杆穿过匀强磁场的过程中，通过金属杆某一横截面的电荷量为0.2C

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如图所示，两光滑金属导轨间距为1m，固定在绝缘桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度大小为1T、方向竖直向下的有界匀强磁场中(导轨其他部分无磁场)，电阻R的阻值为2Ω，桌面距水平地面的高度为1.25m，金属杆ab的质量为0.1kg，有效电阻为1Ω．现将金属杆ab从导轨上距桌面高度为0.45m的位置由静止释放，其落地点距桌面左边缘的水平距离为1m．取g=10m/s2，空气阻力不计，离开桌面前金属杆ab与金属导轨垂直且接触良好．下列判断正确的是（　 ）

A.金属杆刚进入磁场时，其速度大小为3m/s

B.金属杆刚进入磁场时，电阻R上通过的电流大小为1.5A

C.金属杆穿过匀强磁场的过程中，克服安培力所做的功为0.25J

D.金属杆穿过匀强磁场的过程中，通过金属杆某一横截面的电荷量为0.2C

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如图所示，在水平地面上固定一光滑金属导轨，导轨间距离为L，导轨电阻不计，右端接有阻值为R的电阻，质量为m，电阻的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上，整个装置处在磁感应强度大小为B.方向竖直向下的匀强磁场中。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有一水平向右的初速度，已知当导体棒第一次回到初始位置时，速度大小变为，整个运动过程中导体棒始终与导体垂直并保持良好接触，弹簧的重心轴线与导轨平行，且弹簧始终处于弹性限度范围内。求：

（1）初始时刻通过电阻R的电流I的大小；

（2）导体棒第一次回到初始位置时，导体棒的加速度大小为a；

（3）导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳Q。

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如图所示，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直向下的磁场中，整个磁场由个宽度为的条形匀强磁场区域1、2……组成，从左向右依次排列，磁感应强度的大小分别为B.2B.3B……，两导轨左端MP间接入电阻R，金属棒垂直于MN、PQ放在水平导轨上，且与导轨接触良好，不计导轨和金属棒的电阻．若在不同的磁场区域对金属棒施加不同的拉力，金属棒以恒定的速度向右匀速运动．取金属棒图示位置（即磁场1区左侧）为，则通过的电流、对棒施加的拉力随位移的变化图象是（　 ）

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