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如图所示，ECADF为水平光滑金属轨道，其中EC、FD段相互平行，足够长且电阻不计；CAD段是一半圆弧，O是圆心，其半径r=0.5m、电阻R₁=24Ω；E、F端用导线接有阻值R₀=8Ω的电阻．整个轨道处在磁感强度B=2T的竖直向下的匀强磁场中．金属棒ab质量m=0.5kg，其电阻为零，横跨在轨道上且保持与轨道接触良好；棒在水平外力作用下，从轨道的顶点A开始沿轨道匀速向右滑动，速度v=6m/s．
（1）当ab棒通过图中c、d两点时（c、d两点位置如图中所示，θ=60°），计算R₀此时刻的电功率；
（2）当ab棒在CE段运动时，求水平拉力做功的功率．

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如图（a）所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上．在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下区域I区域Ⅱ有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度B_t的大小随时间t变化的规律如图（b）所示．t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放．在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好．
已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为2l，在t=t_x时刻（t_x未知）ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g．求：
（1）通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向；
（2）当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率；
（3）ab棒开始下滑的位置离EF的距离；
（4）ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量．

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水平放置的平行金属框架宽L=0.2m，质量为m=0.1kg的金属棒ab放在框架上，并且与框架的两个边垂直．整个装置放在方向竖直向下磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，如图所示．金属棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始运动．电路中除定值电阻R=0.05Ω外，其他电阻、摩擦阻力均不考虑，求：
（1）ab速度是v=5m/s时，棒的加速度a是多大？
（2）当ab棒达到最大速度v_m后，撤去外力F，此后感应电流还能产生多少热量Q？

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如图所示，两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L，导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B．设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v₀，若两导体棒在运动中始终不接触，求：
（1）在运动中产生的焦耳热最多是多少？
（2）当ab棒的速度变为初速度的3/4时，cd棒的加速度是多少？

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1.B.提示：将圆环转换为并联电源模型，如图

2.CD     3.AD

4.Q=IΔt=或Q=

5.（1）3.2×10^-2 N （2）1.28×10^-2 J

提示：将电路转换为直流电路模型如图.

6.（1）电压表  理由略 （2）F=1.6 N （3）Q=0.25 C

7.（1）如图所示，当EF从距BD端s处由静止开始滑至BD的过程中，受力情况如图所示.安培力：F_安=BIl=B

根据牛顿第二定律：a=                                                            ①

所以，EF由静止开始做加速度减小的变加速运动.当a=0时速度达到最大值v_m.

由①式中a=0有：Mgsinθ-B²l²v_m/R=0                                                                 ②

v_m=

（2）由恒力F推至距BD端s处，棒先减速至零，然后从静止下滑，在滑回BD之前已达最大速度v_m开始匀速.

设EF棒由BD从静止出发到再返回BD过程中，转化成的内能为ΔE.根据能的转化与守恒定律：

Fs-ΔE=Mv_m²                                                                                                                                                                                                           ③

ΔE=Fs-M（）²                                                                                                                                                                   ④

8.（1）每半根导体棒产生的感应电动势为

E₁=Bl=Bl²ω=×０.4×10³×（0.5）² V=50 V.

（2）两根棒一起转动时，每半根棒中产生的感应电动势大小相同、方向相同（从边缘指向中心），相当于四个电动势和内阻相同的电池并联，得总的电动势和内电阻

为E=E₁=50 V，r=R₀=0.1 Ω

当电键S断开时，外电路开路，电流表示数为零，电压表示数等于电源电动势，为50 V.

当电键S′接通时，全电路总电阻为

R′=r+R=（0.1+3.9）Ω=4Ω.

由全电路欧姆定律得电流强度（即电流表示数）为

I= A=12.5 A.

此时电压表示数即路端电压为

U=E-Ir=50-12.5×0.1 V=48.75 V（电压表示数）

或U=IR=12.5×3.9 V=48.75 V