图1

图2是该发电机转子的示意图（虚线表示定子的铁芯M）。矩形线框abcd可绕过ad、cb的中点并与图 1中的铁芯M共轴的固定转轴OO′旋转，在旋转过程中，线框的ab、cd边始终处在图1所示的缝隙内的磁场中。已知ab边长l₁=25.0 cm，ad边长l₂=10.0 cm，线框共有N=8匝导线，旋转的角速度ω=250 rad/s。将发电机的输出端接入图中的装置K后，装置K能使交流电变成直流电，而不改变其电压的大小。直流电的一个输出端与一可变电阻R相连，可变电阻的另一端P是直流电的正极，直流电的别一个输出端Q是它的负极。

图2

图3是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在CuSO₄稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为x、y。

图3

Ⅰ.现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连，调节R，使CuSO₄溶液中产生I=0.21 A的电流。假设发电机的内阻可忽略不计，两铜片间的电阻r是恒定的。

（1）求每匝线圈中的感应电动势的大小。

（2）求可变电阻R与 A、B间电阻r之和。

Ⅱ.（1）当以I=0.21 A的电流电解60 min后，测得铜片A的质量增加了0.25 g，则图3装置中的x端应与直流电的______极相连，它是电解池的______极。

（2）电解后铜片B的质量______。（答“增加”“减少”或“不变”）

（3）列式计算实验测得的阿伏加德罗常数N_A。

（已知电子电量e=1.60×10^－19C）

　　下图是一台电机定子中的磁场分布图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状．M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴．磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场，磁感强度B＝0.050T．

　　下图是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M)．矩形线框abcd可绕过ad、cb边的中点并与图中的铁芯M共轴的固定转轴旋转，在旋转过程中，线框的ab、cd边始终处在图所示的缝隙内的磁场中．已知cb边长＝25.0cm，ad边长＝10.0cm，线框共有N＝8匝导线，装置的角速度ω＝250/s．将发电机的输出端接入图中的装置K后，装置K能使交流电变成直流电，而不改变其电压的大小．直流电的另一个输出端与一可变电阻R相连，可变电阻的另一端P是直流电的正极，直流电的另一个输出端Q是它的负极．

　　下图是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为x、y．

　　现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连，调节R，使溶液中产生I＝0.21A的电流．假设发电机的内阻可忽略不计，两铜片间的电阻r是恒定的．

(1)求每匝线圈中的感应电动势的大小．

(2)求可变电阻R与A、B间电阻r之和．

(3)当以I＝0.21A的电流电解60min后，测得铜片A的质量增加了0.25g，则如图装置的x端应与直流电的________极相连，它是电解池的________极．

(4)电解后铜片B的质量________．(填“增加”、“减少”或“不变”)

(5)列式计算实验测得的阿伏加德罗常数．(已知电子电量e＝1.60×C)

（6分）如图所示，为使带负电的点电荷q在一于强电场中烟直线匀速地由A点运动到B点，必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示。若AB=20cm，α=37°，q=-3×10^-7C,F=1.2×10^-4N，A点的电势(不计负电荷的重力)，求：

    （1）B点的电势是多少？

（2）在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势面，并表明它们的电势；

（3）点电荷q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少？（sin37°=0.6，cos sin37°=0.8）

如图，电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨PX、QY相距L=0.5m，底端连接电阻R=2Ω，导轨平面倾斜角θ=30°,匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=1T。质量m=40g、电阻R=0.5Ω的金属棒MN放在导轨上，金属棒通过绝缘细线在电动机牵引下从静止开始运动，经过时间t₁=2s通过距离x=1.5m，速度达到最大，这个过程中电压表示数U₀=8.0V，电流表实数I₀=0.6A，示数稳定，运动过程中金属棒始终与导轨垂直，细线始终与导轨平行且在同一平面内，电动机线圈内阻r₀=0.5Ω，g=10m/s^2.。求：
         
（1）细线对金属棒拉力的功率P多大？
（2）从静止开始运动的t₁=2s时间内，电阻R上产生的热量Q_R是多大？
（3）用外力F代替电动机沿细线方向拉金属棒MN，使金属棒保持静止状态，金属棒到导轨下端距离为d=1m。若磁场按照右图规律变化，外力F随着时间t的变化关系式？