如图所示，两根相距为L的金属轨道固定于水平面上，导轨电阻不计；一根质量为m、长为L、电阻为R的金属棒两端放于导轨上，导轨与金属棒间的动摩擦因数为μ，棒与导轨的接触电阻不计。导轨左端连有阻值为2R的电阻。轨道平面上有n段竖直向下的宽度为a、间距为b的匀强磁场（a＞b），磁感应强度为B。金属棒初始位于OO’处，与第一段磁场相距2a。求：
（1）若金属棒有向右的初速度v₀，为使金属棒保持v₀的速度一直向右穿过各磁场，需对金属棒施加一个水平向右的拉力。求金属棒不在磁场中受到的拉力F₁和在磁场中受到的拉力F₂的大小；
（2）在（1）的情况下，求金属棒从OO’开始运动到刚离开第n段磁场过程中，拉力所做的功；
（3）若金属棒初速度为零，现对其施以水平向右的恒定拉力F，使棒刚进入各磁场时的速度都相同，求金属棒从OO’开始运动到刚离开第n段磁场整个过程中导轨左端电阻上产生的热量。

在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm²。螺线管导线电阻r = 1.0Ω，R₁ = 4.0Ω，R₂ = 5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求：
（1）求螺线管中产生的感应电动势；
（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R₁的电功率；
（3）闭合S，电路中的电流稳定后，求电容器所带电量。

如图（a）为一研究电磁感应的实验装置示意图，其中电流传感器（相当于一只理想的电流表）能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出图像。足够长光滑金属轨道电阻不计，倾角θ=30°。轨道上端连接有阻值R=1.0Ω的定值电阻，金属杆MN电阻r=0.5Ω，质量m=0.2kg，杆长。在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让金属杆从图示位置由静止开始释放，此后计算机屏幕上显示出如图（b）所示的图像（设杆在整个运动过程中与轨道垂直，）。试求：

图（a）                                                 图（b）
（1）t=0.5s时电阻R的热功率；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）估算0~1.2s内通过电阻R的电量大小及在R上产生的焦耳热。

如图所示，电源的电动势E=1.5V，内电阻r=0.5Ω，AB=0.5m，AB电阻R=0.1Ω。固定框架的电阻不计。磁感应强度为0.5T。S闭合前AB静止。金属框对AB的滑动摩擦力为0.25N。

(1)电键S闭合后，当AB的速度达到稳定时，电路中的电流多大？
(2)AB的最大速度多大？
(3)当AB速度达最大后，电源消耗的电能转化为什么形式的能？通过计算验证，能的转化是否符合守恒定律？

如图所示，宽度为L＝0.20 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B="0.50" T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v="10" m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求：

（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小；
（2）作用在导体棒上的拉力的大小；

如图甲所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d=0．5m，导轨左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接。在矩形区域CDFE内有竖直向上的匀强磁场，CE长为2m，CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示，在t=0时，一阻值为2Ω的金属棒在水平恒力F作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动，在金属棒从AB位置运动到EF位置的过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：

（1）通过小灯泡的电流大小  
（2）恒力F的大小  
（3）4s末金属棒的速度大小   
（4）金属棒的质量

如图所示，导体框架的平行导轨间距d＝1m，框架平面与水平面夹角θ＝30⁰，匀强磁场方向垂直框架平面向上，且B＝0.2T，导体棒ab的质量m＝0.2kg，电阻不计，水平跨在导轨上，且可无摩擦滑动，定值电阻的阻值R=0.1（g取10m/s²）求：

⑴ab下滑的最大速度；
⑵以最大速度下滑时，电阻R的热功率。

两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，M、M′处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为C.长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中．ab在外力作用下向右以速度v匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为x的过程中.求：

(1) 整个回路中产生的焦耳热；
(2)电容器所带的电荷量q.

如图所示，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T。已知ab有效长度为l=0.5m，电阻R₁=2Ω，R₂＝4Ω，其余电阻均忽略不计，若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动，作用于ab的外力大小为多少？R₁上消耗的电热功率为多大？（不计摩擦）

水平放置的光滑矩形金属框架，宽0.2米，长度较长，上面搁一不计电阻的直导线AB，质量m=0.5千克，框架电阻不计，两端各接一电阻R₁=1Ω，R₂=2Ω，磁场与框架平面垂直，向下Ｂ＝１特，现用恒力F=0.3牛，水平拉AB导体，当到达某一位置时，R₂的消耗功率为0.5瓦,，问：

(1) 此时R₁的消耗功率为多大?
(2) 此时导体AB的瞬时加速度多大？
(3) 此时拉力Ｆ的功率为多大？