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（18）如圖所示，光滑的定滑輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線，線的一端系一質(zhì)量為3m的重物，另一端系一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值為R的電阻，其余電阻不計，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₀的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直，開始時金屬桿置于導(dǎo)軌下端QF處，將重物由靜止釋放，當(dāng)重物下降h時恰好達(dá)到穩(wěn)定速度而勻速下降。運(yùn)動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，（忽略所有摩擦，重力加速度為g），求：

（1）電阻R中的感應(yīng)電流方向；
（2）重物勻速下降的速度v；
（3）重物從釋放到下降h的過程中，電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱Q_R；
（4）若將重物下降h時的時刻記作t=0，速度記為v₀，從此時刻
起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，若此后金屬桿中恰好不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B怎樣隨時間t變化（寫出B與t的關(guān)系式）

如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，兩個邊長相等的閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ，分別用相同材料，不同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制（Ⅰ為細(xì)導(dǎo)線）。兩線圈在距磁場上界面高處由靜止開始自由下落，再進(jìn)入磁場，最后落到地面。運(yùn)動過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界。設(shè)線圈Ⅰ、Ⅱ落地時的速度大小分別為、，在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生的熱量分別為、,不計空氣阻力，則

A．

B．

C．

D．

如圖所示，相距均為d的三條水平虛線L₁、L₂和L₃，L₁與L₂、L₂與L₃之間分別有垂直紙面向外、向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.一個邊長也是d的正方形導(dǎo)線框，從L₁上方一定高度處由靜止開始自由下落，當(dāng)ab邊剛越過L₁進(jìn)入磁場時，恰好以速度v₁做勻速直線運(yùn)動；當(dāng)ab邊在越過L₂運(yùn)動到L₃之前的某個時刻，線框又開始以速度v₂做勻速直線運(yùn)動，在線框從進(jìn)入磁場到速度變?yōu)関₂的過程中，設(shè)線框的動能變化量為ΔE_k，重力對線框做功為W₁，安培力對線框做功為W₂，下列說法中正確的有

A．在導(dǎo)線框下落過程中，由于重力做正功，所以v₂>v₁
B．從ab邊進(jìn)入磁場到速度變?yōu)関₂的過程中，線框動能的變化量為ΔE_k＝W₁＋W₂
C．從ab邊進(jìn)入磁場到速度變?yōu)関₂的過程中，線框動能的變化量為ΔE_k＝W₁－W₂
D．從ab邊進(jìn)入磁場到速度變?yōu)関₂的過程中，機(jī)械能減少了W₁－ΔE_k

如圖，電阻不計的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌PX、QY相距L=0.5m，底端連接電阻R=2Ω，導(dǎo)軌平面傾斜角θ=30°,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。質(zhì)量m=40g、電阻R=0.5Ω的金屬棒MN放在導(dǎo)軌上，金屬棒通過絕緣細(xì)線在電動機(jī)牽引下從靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過時間t₁=2s通過距離x=1.5m，速度達(dá)到最大，這個過程中電壓表示數(shù)U₀=8.0V，電流表實數(shù)I₀=0.6A，示數(shù)穩(wěn)定，運(yùn)動過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直，細(xì)線始終與導(dǎo)軌平行且在同一平面內(nèi)，電動機(jī)線圈內(nèi)阻r₀=0.5Ω，g=10m/s^2.。求：
         
（1）細(xì)線對金屬棒拉力的功率P多大？
（2）從靜止開始運(yùn)動的t₁=2s時間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q_R是多大？
（3）用外力F代替電動機(jī)沿細(xì)線方向拉金屬棒MN，使金屬棒保持靜止?fàn)顟B(tài)，金屬棒到導(dǎo)軌下端距離為d=1m。若磁場按照右圖規(guī)律變化，外力F隨著時間t的變化關(guān)系式？

如圖，金屬棒ab、cd與足夠長的水平光滑金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌所在的平面．a(chǎn)b棒在恒力F作用下向右運(yùn)動，則

A．安培力對ab棒做正功

B．安培力對cd棒做正功

C．安培力對cd棒不做功

D．F做的功等于回路產(chǎn)生的總熱量和系統(tǒng)動能增量之和

如圖所示，AB、CD是處在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₁的勻強(qiáng)磁場的兩條金屬導(dǎo)軌（足夠長），導(dǎo)軌寬度為d，導(dǎo)軌通過導(dǎo)線分別與平行金屬板MN相連，有一與導(dǎo)軌垂直且始終接觸良好的金屬棒ab以某一速度沿著導(dǎo)軌做勻速直線運(yùn)動。在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₂的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在x軸的下方有一場強(qiáng)為E的方向平行x軸向右的勻強(qiáng)電場�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在M板由靜止經(jīng)過平行金屬板MN，然后以垂直于y軸的方向從F處沿直線穿過y軸，而后從x軸上的G處以與x軸正向夾角為60°的方向進(jìn)入電場和磁場疊加的區(qū)域，最后到達(dá)y軸上的H點。已知OG長為l，不計粒子的重力。求：

（1）金屬棒ab做勻速直線運(yùn)動速度的大小B？
（2） 粒子到達(dá)H點時的速度多大？
（3）要使粒子不能回到y(tǒng)軸邊界， 電場強(qiáng)度以滿足什么條件？

（17分）如圖所示，光滑導(dǎo)軌abc與fed相距l(xiāng)=0.1m，其中ab、fe段是傾角θ=60°的直軌道，bc、ed段是半徑r=0.6m的圓弧軌道且與ab、fe相切，軌道末端c、d點切線與一放置在光滑水平地面上、質(zhì)量M=2kg的木板上表面平滑連接。在abef間有垂直于軌道平面向下、的勻強(qiáng)磁場，定值電阻R=1Ω。把質(zhì)量為m=1kg、電阻不計的金屬桿從距b、e高h(yuǎn)=1m的導(dǎo)軌上靜止釋放，桿在直軌道上先加速后勻速下滑。如果桿與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s²，求：

（1）桿運(yùn)動到cd時對軌道的壓力F大小及桿由靜止下滑到cd的過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（2）要使桿不從木板上掉下的木板最小長度s。

（20分）“電磁炮”是利用電磁力對彈體加速的新型武器，具有速度快，效率高等優(yōu)點。如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平加速導(dǎo)軌電阻不計，軌道寬為L＝0.2m。在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1×10²T�！半姶排凇睆楏w總質(zhì)量m=0.2kg，其中彈體在軌道間的電阻R＝0.4Ω�？煽仉娫吹膬�(nèi)阻r=0.6Ω，電源的電壓能自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。在某次試驗發(fā)射時，電源為加速彈體提供的電流是I＝4×10³A，不計空氣阻力。求：

（1）彈體所受安培力大�。�
（2）彈體從靜止加速到4km/s，軌道至少要多長？
（3）彈體從靜止加速到4km/s過程中，該系統(tǒng)消耗的總能量；
（4）請說明電源的電壓如何自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。

如圖所示，邊長為L的正方形單匝線圈abcd，電阻r，外電路的電阻為R，a、b的中點和cd的中點的連線恰好位于勻強(qiáng)磁場的邊界線上，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若線圈從圖示位置開始，以角速度繞軸勻速轉(zhuǎn)動，則以下判斷正確的是

A．圖示位置線圈中的感應(yīng)電動勢最大為Em=BL2

B．閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為

C．線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q=

D．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180o的過程中，流過電阻R的電荷量為

如圖所示，空間存在一有邊界的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向與豎直平 面（紙面）垂直，磁場邊界的間距為L。一個質(zhì)量為m、一邊長度也為L的方形導(dǎo)線框沿豎直方向運(yùn)動，線框所在平面始終與磁場方向垂直且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行。t=0時刻導(dǎo)線框的上邊恰好與磁場的下邊界重合（圖中位置I），導(dǎo)線框的速度為。經(jīng)歷一段時間后，當(dāng)導(dǎo)線框的下邊恰好與磁場的上邊界重合時（圖中位置Ⅱ），導(dǎo)線框的速度剛好為零。此后，導(dǎo)線框下落，經(jīng)過一段時間回到初始位置I（不計空氣阻力），則

A．上升過程中，導(dǎo)線框做勻變速運(yùn)動

B．上升過程克服重力做功的平均功率小于下降過程重力的平均功率

C．上升過程中線框產(chǎn)生的熱量比下降過程中線框產(chǎn)生的熱量的多

D．上升過程中合力做的功與下降過程中合力做的功相等