涡流制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式，某研究所用制成的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的涡流制动过程．如图所示，模型车的车厢下端安装有电磁铁系统，电磁铁系统能在其下方的水平轨道（间距为L₁）中的长为L₁、宽为L₂的矩形区域内产生匀强磁场，该磁场的磁感应强度大小为B、方向竖直向下．将长大于L₁、宽为L₂的单匝矩形线圈等间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为L₂．每个线圈的电阻为R，导线粗细忽略不计．在某次实验中，启动电磁系统开始制动后，电磁铁系统刚好完整滑过了n个线圈．已知模型车的总质量为m，空气阻力不计．求：

【小题1】在电磁铁系统的磁场全部进入任意一个线圈的过程中,通过线圈的电荷量q；
【小题2】在刹车过程中，线圈所产生的总电热Q；
【小题3】电磁铁系统刚进入第k（k < n）个线圈时，线圈中的电功率P．
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如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为，导轨间距为l，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上。如图所示，将甲、乙两阻值相同，质量均为m的相同金属杆放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲、乙相距l。从静止释放两金属杆的同时，在金属杆上施加一个沿着导轨的外力，使甲金属杆在运动过程中始终沿导轨向下做匀加速直线运动，且加速度大小以，乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动。  

【小题1】求每根金属杆的电阻R为多少?
【小题2】从刚释放金属杆时开始计时，写出从计时开始到甲金属杆离开磁场的过程中外力F随时间t的变化关系式，并说明F的方向。
【小题3】若从开始释放到两杆到乙金属杆离开磁场，乙金属杆共产生热量Q，试求此过程中外力F对甲做的功。

如图所示，竖直面内的正方形导线框ABCD、abcd的边长均为l、电阻均为R，质量分别为2m和m,它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面向里的匀强磁场.开始时ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合，abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为l. 现将系统由静止释放，当ABCD刚全部进入磁场时，系统开始做匀速运动. 不计摩擦和空气阻力，求：

【小题1】系统匀速运动的速度大小.
【小题2】两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热.
【小题3】线框abcd通过磁场的时间.

如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，上端接有电阻R₁＝3 Ω，下端接有电阻R₂＝6 Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示. 求：

【小题1】磁感应强度B；
【小题2】杆下落0.2 m过程中通过电阻R₂的电荷量q.

如图所示，在光滑水平面上有一长为L₁、宽为L₂的单匝矩形闭合导体线框abcd，处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中，其ab边与磁场的边界重合。线框由同种粗细均匀的导线制成，它的总电阻为R。现将用垂直于线框ab边的水平拉力，将线框以速度v向右沿水平方向匀速拉出磁场，此过程中保持线框平面与磁感线垂直，且ab边与磁场边界平行。求线框被拉出磁场的过程中：

【小题1】通过线框的电流；
【小题2】线框中产生的焦耳热；
【小题3】线框中a、b两点间的电压大小。

如图甲所示，水平面上两根足够长的的光滑金属导轨平行固定放置，间距为L=0.5m,一端通过导线与阻值为R=0.5的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.5kg的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计;导轨所在位置有磁感应强度为B=1T的匀强磁场，磁场的方向垂直导轨平面向上，现在给金属杆施加一水平向右的的恒定拉力F，并每隔0.2s测量一次导体棒的速度，乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v-t图象。求:

【小题1】力F的大小;
【小题2】t=2s时导体棒的加速度；
【小题3】估算3.2s内电阻上产生的热量。

如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨被固定在水平面上，两者间的距离l=0.6m，两者的电阻均不计。两导轨的左端用导线连接电阻R₁及与R₁并联的电压表，右端用导线连接电阻R₂，已知R₁=2Ω，R₂=1Ω。在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁场区域远离R₁、R₂，CE的长度d=0.2m，CDEF区域内磁场的磁感应强度随时间的变化如B~t图所示。电阻r=2Ω的金属棒L垂直于导轨放置在离R₁较近的AB处，t＝0时金属棒在沿导轨水平向右的恒力F作用下由静止开始运动，当金属棒运动到尚离磁场边界CD较远的某一位置时，电压表示数变为零；当金属棒刚进入磁场区域，电压表的示数又变为原来的值，直到金属棒运动到EF处电压表的示数始终保持不变。求：
【小题1】 t＝0.1s时电压表的示数。
【小题2】恒力F的大小。
【小题3】金属棒从AB运动到EF的过程中整个电路产生的

如图所示，电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线L₁、L₂间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为d=0.5m。导体棒a的质量m_a=0.2kg、电阻R_a=3Ω；导体棒b的质量m_b=0.1kg、电阻R_b=6Ω，它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，都能匀速穿过磁场区域，且当b 刚穿出磁场时a正好进入磁场.设重力加速度为g=10m/s²，不计a、b棒之间的相互作用。导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好。求：

【小题1】在整个过程中，a、b两棒分别克服安培力所做的功；
【小题2】导体棒a从图中M处到进入磁场的时间；
【小题3】 M点和N点距L₁的高度。

如图所示，长为L，电阻为r=0.30Ω、质量为m=0.10kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也为L，金属棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有阻值R=0.50Ω的电阻。量程为0～3.OA的电流表串接在一条导轨上，量程为0～1.OV的电压表接在电阻R的两端。垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面。现以向右恒定外力F使金属棒向右移动。当金属棒以V=2.0m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏。问：

【小题1】满偏的电表是什么表？说明理由。
【小题2】拉动金属棒的外力F多大？
【小题3】若此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上。求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的电量。

如图所示，在光滑水平面上有一长为L₁、宽为L₂的单匝矩形闭合导体线框abcd，处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中，其ab边与磁场的边界重合。线框由同种粗细均匀的导线制成，它的总电阻为R。现将用垂直于线框ab边的水平拉力，将线框以速度v向右沿水平方向匀速拉出磁场，此过程中保持线框平面与磁感线垂直，且ab边与磁场边界平行。求线框被拉出磁场的过程中：

【小题1】通过线框的电流；
【小题2】线框中产生的焦耳热；
【小题3】线框中a、b两点间的电压大小。