如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1L2之间和L3L4之间存在匀强磁场，磁感应强度B大小均为1T，方向垂直于虚线所在平

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如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L₁、L₂、L₃、L₄，在L₁L₂之间和L₃L₄之间存在匀强磁场，磁感应强度B大小均为1T，方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈abcd，宽度cd＝L＝0.5m，质量为0.1kg，电阻为2Ω，将其从图示位置由静止释放（cd边与L₁重合），速度随时间的变化关系如图乙所示，t₁时刻cd边与L₂重合，t₂时刻ab边与L₃重合，t₃时刻ab边与L₄重合，已知t₁～t₂的时间间隔为0.6s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向，重力加速度g取10m/s²。则

A．在0～t₁时间内，通过线圈的电荷量为0.25C

B．线圈匀速运动的速度大小为2m/s

C．线圈的长度为1m

D．0～t₃时间内，线圈产生的热量为4.2J

答案

解析

试题分析：

这段时间内线圈做匀速直线运动，设速度为v．根据平衡条件有：

联立两式解得：

．故B错误．

的时间间隔内线圈一直做匀加速直线运动，知ab边刚进磁场，cd边也刚进磁场．设磁场的宽度为d，线圈下降的位移为3d，则有：

，代入解得：d=1m，所以线圈的长度为：

．故C错误．
在0～

时间内，cd边从

运动到

，通过线圈的电荷量为：

．故A正确．0～

时间内，根据能量守恒得：

．故D错误．

举一反三

（12分）如图所示，质量m₁＝0.1 kg，电阻R₁＝0.3 Ω，长度l＝0.4 m的导体棒ab横放在U形金属框架上．框架质量m₂＝0.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2. 相距0.4 m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长．电阻R₂＝0.1Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触．当ab运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s².

(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；
(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q＝0.1 J，求该过程ab位移x的大小．

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如图，有一宽为L足够长的光滑水平平行导轨，导轨处于竖直向上匀强磁场中，垂直导轨静止放有两根相同的金属棒，每根棒质量均为M，t =0时刻开始，给金属棒1一水平向右的外力，使金属棒1在很短时间内达到速度v₀，之后保持v₀不变. 此时棒1成为了一个最简单的发电机，而棒2成为了一个简单电动机，已知t = t₀时刻，金属棒2也达到一个稳定的速度，且此过程中导体棒2产生焦耳热为Q，则

A．棒2的稳定速度也为v₀

B．作用于棒2的安培力做正功，做的功W ="Q"

C．外力做功为

D．作用于棒1的安培力做负功，产生电能E=

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如图所示，质量为M的平板小车静止在光滑的水乎地面上，小车左端放一个质量为m的木块，车的右端固定一个轻质弹簧，现给木块一个水平向右的瞬时冲量I，木块便沿小车向右滑行，在与弹簧相碰后又沿原路返回，并且恰好能到达小车的左端。试求：

①木块返回到小车左端时小车的动能；
②弹簧获得的最大弹性势能。

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如图所示，在距水平地面高为0.4 m处，水平固定一根长直光滑杆，杆上P处固定一定滑轮（大小不计），滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套一质量m＝3 kg的滑块A.半径R="O.3" m的光滑半网形轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量m="3" kg的小球B．用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将小球和滑块连接起来．杆和半圆形轨道在同一竖直面内，滑块和小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响，现对滑块A施加一个水平向右、大小为60 N的恒力F，则：

（l）求把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C的过程中力F做的功．
（2）求小球B运动到C处时所受的向心力的大小．
（3）问小球B被拉到离地多高时滑块A与小球B的速度大小相等？

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在光滑绝缘的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示的PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以初速度

从如图位置向右自由平移，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为

，则下列说法正确的是（）

A．此时圆环中的电功率为

B．此时圆环的加速度为

C．此过程中通过圆环截面的电量为

D．此过程中回路产生的电能为

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