如图所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.则此过程(    )

A.杆的速度最大值为

B.流过电阻R的电荷量为

C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

D.恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量

如图所示,一闭合金属圆环拉离平衡位置释放,圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域,A、B为该磁场的竖直边界,若不计空气阻力,则 …  (    )

A.圆环向右穿过磁场后,还能摆至原来的高度

B.在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流

C.圆环进入磁场后离开平衡位置越近速度越大,感应电流也越大

D.圆环最终将静止在平衡位置

如图所示,在一很大的有界匀强磁场上方不远处有一闭合线圈,当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中…  (    )

A.进入磁场时加速度小于g,离开磁场时加速度可能大于g,也可能小于g

B.进入磁场时加速度大于g,离开时小于g

C.进入磁场和离开磁场,加速度都大于g

D.进入磁场和离开磁场,加速度都小于g

水平放置的金属框cdef处于如图所示的匀强磁场中,金属棒ab处于粗糙的框架上且接触良好,从某时刻开始,磁感应强度均匀增大,金属棒ab始终保持静止,则(    )

A.ab中电流增大,ab棒所受摩擦也增大

B.ab中电流不变,ab棒所受摩擦力也不变

C.ab中电流不变,ab棒所受摩擦力增大

D.ab中电流增大,ab棒所受摩擦力也不变

老师做了一个物理小实验让学生观察:一轻质横杆两侧各固定一金属环,横环可绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,同学们看到的现象是(    )

A.磁铁插向左环,横杆发生转动

B.磁铁插向右环,横杆发生转动

C.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动

D.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动

如图(A)所示,固定于水平桌面上的金属架cdef,处在一竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度的大小为金属棒ab搁在框架上,可无摩擦地滑动,此时adeb构成一个边长为l的正方形,金属棒的电阻为r,其余部分的电阻不计.从t=0的时刻起,磁场开始均匀增加,磁感应强度变化率的大小为.求:

(1)用垂直于金属棒的水平拉力F使金属棒保持静止,写出F的大小随时间t变化的关系式.

(2)如果竖直向下的磁场是非均匀增大的(即k不是常数),金属棒以速度向什么方向匀速运动时,可使金属棒中始终不产生感应电流,写出该磁感应强度随时间t变化的关系式.

图(A)   

图(B)

图(C)

 (3)如果非均匀变化磁场在0 时间内的方向竖直向下,在 时间内的方向竖直向上,若t=0时刻和时刻磁感应强度的大小均为且adeb的面积均为.当金属棒按图(B)中的规律运动时,为使金属棒中始终不产生感应电流,请在图(C)中示意地画出变化的磁场的磁感应强度随时间变化的图象.

如图K41－15甲所示，水平面上固定一个间距L＝1 m的光滑平行金属导轨，整个导轨处在竖直方向的磁感应强度B＝1 T的匀强磁场中，导轨一端接阻值R＝9 Ω的电阻．导轨上质量m＝1 kg、电阻r＝1 Ω、长度也为1 m的导体棒在外力的作用下从t＝0时开始沿平行导轨方向运动，其速度随时间的变化规律是v＝2 .不计导轨电阻．求：

(1)t＝4 s时导体棒受到的安培力的大小；

(2)请在图乙的坐标图中画出电流二次方与时间的关系(I²－t)图象，并通过该图象计算出4 s时间内电阻R上产生的热量。

甲　　　　　　　　　　乙　　　

图K41－15

如图K41－14所示，电路中A和B是两个完全相同的小灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的电感线圈，C是电容很大的电容器．当S闭合与断开时，对A、B的发光情况判断正确的是(　　)

A．S闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭

B．S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭

C．S闭合足够长时间后，B发光而A不发光

D．S闭合足够长时间后再断开，B立即熄灭而A逐渐熄灭

图K41－14

如图K41－13所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D₁、D₂是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法不正确的是(　　)

A．刚闭合开关S的瞬间，通过D₁、D₂的电流大小相等

B．刚闭合开关S的瞬间，通过D₁、D₂的电流大小不相等

C．闭合开关S待电路达到稳定后，D₁熄灭，D₂比原来更亮

D．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开的瞬间，D₂立即熄灭，D₁闪亮一下再熄灭

图K41－13

如图K41－11甲所示，矩形金属导线框abcd在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图K41－11乙所示．t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在0～4 s时间内，图K41－12中能正确表示线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图象是(规定ab边所受的安培力方向向左为正)(　　)

图K41－11

A　　　　　　B　　　　　　C　　　　　　D　

图K41－12