电磁感应与电路1、（18分）水平面内固定一U形光滑金属导轨，轨道宽d=2m，导轨的左端接有R=0.3Ω的电阻，导轨上放一阻值为R0=0.1Ω，m=0.1kg的导体棒ab，其余电阻不计，导体棒ab用水平轻线通过定滑轮连接处于水平地面上质量M=0.3kg的重物，空间有竖直向上的匀强磁场，如图所示．已知t=0时，B=1T，，此时重物上方的连线刚刚被拉直．从t=0开始，磁场以=0.1T/s均匀增加，取g=10m/s2．求：（1）经过多长时间t物体才被拉离地面．（2）在此时间t内电阻R上产生的电热Q．2、如图所示，ef,gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R=2Ω的电阻，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动。试求：（1）若施加的水平外力恒为F=8N，则金属棒达到的稳定速度v1是多少？（2）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒达到的稳定速度v2是多少？（3）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒从开始运动到速度v3=2m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6J，则该过程所需的时间是多少？3．如图所示，两根相距l的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，导轨电阻不计。另有两根质量均为m、电阻均为R的金属棒ab、cd，与导轨光滑接触。若要使cd棒静止，则应使ab棒在竖直cdfeghRF方向作匀速直线运动。求：（1）ab棒的运动速度大小和方向；（2）此时加在ab棒上的外力大小和方向。4.如图（a)所示，一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路.线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计.求0至t1时间内，求：通过电阻R1上的电流大小和方向；通过电阻R1上的电量及电阻R1上产生的热量.B0tBt1O(b)t0O1r2r1RaBb(a)O2rB5．(16分)如图所示，导体棒长Ｌ=0.2m、电阻r=0.1Ω，放在位于水平面内间距也为L光滑无限长的平行金属导轨上，两导轨左端接一负载电阻R＝0.4Ω和一个C＝2×10-10F的电容器。一匀强磁场B=0.5T，方向垂直于导轨所在平面向上。开始时开关S断开，导体棒在一个平行于导轨的恒定外力F=0.10Ｎ作用下匀速向右运动，导轨电阻忽略。求：（1）求棒匀速运动时的速度；（2）若开关S闭合，达到稳定后，求电容器的带电量，指出A板带何种电荷。6．（18分）竖直放置的平行金属板M、N相距d=0.2m，板间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，极板按如图所示的方式接入电路。足够长的、间距为L=1m的光滑平行金属导轨CD、EF水平放置，导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度也为B。电阻为r=1的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好。已知滑动变阻器的总sRFBBA阻值为R=4，滑片P的位置位于变阻器的中点。有一个质量为m=1.0×10-8kg、电荷量为q=+2.0×10-5C的带电粒子，从两板中间左端沿中心线水平射入场区。不计粒子重力。（1）若金属棒ab静止，求粒子初速度v0多大时，可以垂直打在金属板上？（2）当金属棒ab以速度v匀速运动时，让粒子仍以相同初速度v0射入，而从两板间沿直线穿过，求金属棒ab运动速度v的大小和方向。
