如图甲，相距为L=1m的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中，...

如图甲，相距为L=1m的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中，OO^’为磁场右边界，磁感应强度为B=2T，导轨右侧接有定值电阻R=4，导轨电阻忽略不计。在距OO^’ 为L=1m处垂直导轨放置一质量为m=1kg、电阻不计的金属杆ab。

若ab杆在水平向右的恒力F作用下由静止开始向右运动，其速度－位移的关系图象如图乙所示(图中坐标值均为已知量)，求

（1）恒力F大小是多少？

（2）在此过程中电阻R上产生的电热Q₁是多少？

（3）ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少？

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如图所示（俯视图），相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨的一部分处在以为右边界的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距边界为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。求解以下问题：

（1）若金属杆ab固定在导轨上的初始位置，磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到0，求此过程中电阻R上产生的焦耳热。

（2）若磁场的磁感应强度不变，金属杆ab在恒力的作用下由静止开始向右运动3L的距离，其图象如图乙所示。

求：①金属杆ab在刚要离开磁场时加速度的大小；

②此过程中电阻R上产生的焦耳热。

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（16分）如图所示，相距为l＝1 m的光滑平行金属导轨水平放置，一部分处在垂直于导轨平面的匀强磁场中，OO′是磁场的边界，磁感应强度为B＝0.5 T，导轨左端接有定值电阻R＝0.5 Ω，导轨电阻忽略不计，在磁场边界OO′处垂直于导轨放置一根质量为m＝1 kg、电阻也为0.5 Ω的金属杆ab，

(1)若ab杆在恒力F＝2 N的作用下，从OO′边界由静止开始向右运动，通过x＝1 m的距离到达cd位置时获得v₁＝1 m/s的速度，若不考虑整个装置向外的电磁辐射，求此过程中外接电阻上产生的热量Q和到达cd时导体棒的加速度a；

(2)若使ab杆从边界OO′处由静止开始做加速度为a＝2 m/s²的匀加速直线运动，请你写出所施加的外力F与时间t的关系式；当ab杆通过x＝1 m的距离到达cd位置时，求外力的瞬时功率．

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（12分）如图甲所示，相距为L的光滑足够长平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在垂直于导轨平面的匀强磁场中，OO′为磁场边界，磁感应强度为B，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计．在距OO′为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L的距离，其v－s的关系图象如图乙所示，求：

（1） 在金属杆ab穿过磁场的过程中，通过ab杆的感应电流方向；

（2）金属杆ab离开磁场后的加速度a；

（3）金属杆ab在离开磁场前瞬间的加速度a＇；

（4）在整个过程中电阻R上产生的电热Q₁是多少？

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(12分)如图所示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距L＝0.5m，与水平面夹角为θ＝30°，导轨电阻不计，整个导轨处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4T，垂直导轨放置两金属棒ab和cd，电阻均为R＝0.1Ω，ab棒质量为m＝0.1 kg，两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动．现ab棒在恒定外力F作用下，以恒定速度v＝3 m/s沿着平行导轨向上滑动，cd棒则保持静止，试求： (取g＝10m／s²)

（1）金属棒ab产生的感应电动势大小及线圈中的感应电流大小；

（2）拉力F的大小；

（3）cd棒消耗的功率。

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（18分）如图所示，水平放置的两光滑金属导轨相距为L，在其左端接一阻值为R的电阻，其上垂直导轨放置一质量为m的导体棒（除R外其余电阻不计）。整个装置处在磁感应强度为B，方向垂直导轨平面的匀强磁场中，现在棒上施加一水平向右的恒力F，使棒向右运动（摩擦不计）。

（1）求当棒的速度达到最大速度的一半时的加速度?

（2）当棒达到最大速度后撤去力F，在这以后电阻R可以放出多少焦耳的热量？

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如图所示，在一磁感应强度B＝0．5 T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距h＝0．1m的平行光滑金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R＝0．3Ω的电阻．导轨上跨放着一根长为L＝0．2m、电阻λ＝2．0Ω/m的金属棒ab，与导轨正交放置，交点为c、d．当金属棒ab在水平拉力作用下以速度v＝4．0m/s向左做匀速运动时，下列说法正确的是（　 ）

A．金属棒ab两端点间的电势差为0．2V

B．金属棒ab两端点间的电势差为0．32V

C．水平拉金属棒ab的力大小为0．02N

D．回路中的发热功率为0．06W

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如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨相距为1m，导轨平面与水平面的夹角θ=37°，其上端接一阻值为3Ω的灯泡D．在虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，且磁感应强度B=1T，磁场区域的宽度为d=3.75m，导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3Ω；导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6Ω，它们分别从图中M、N处同时由静止开始沿导轨向下滑动，b恰能匀速穿过磁场区域，当b 刚穿出磁场时a正好进入磁场．不计a、b之间的作用，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）b棒进入磁场时的速度？

（2）当a棒进入磁场区域时，小灯泡的实际功率？

（3）假设a 棒穿出磁场前已达到匀速运动状态，求a 棒通过磁场区域的过程中，回路所产生的总热量？

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如图所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为的平行光滑金属导轨上．导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．左侧是水平放置、间距为d的平行金属板．R和分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻．

(1)调节，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v.

(2)改变，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电量为＋q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的.

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如图所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为的平行光滑金属导轨上．导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．左侧是水平放置、间距为d的平行金属板．R和分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻．

(1)调节，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v.

(2)改变，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电量为＋q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的.

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