题目列表(包括答案和解析)
(电磁感应中的平衡问题)如图甲，两根足够长的、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1＝1 m，导轨平面与水平面成
＝30°，上端连接阻值为R＝1.5 Ω的电阻；质量为m＝0.2 kg、阻值r＝0.5 Ω金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L2＝4 m，棒与导轨垂直并保持良好接触．整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图所示乙所示，为保持ab棒静止，在棒上施加了一平行于导轨平面且垂直于ab棒的外力F，已知当t＝2 s时，F恰好为零(g＝10 m/s2)求
(1)当t＝2 s时，磁感应强度的大小
(2)当t＝3 s时，外力F的大小和方向
(3)当t＝4 s时，突然撤去外力F，当金属棒下滑速度达到稳定时，导体棒ab端的电压为多大
如图4甲所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成θ角倾斜放置，导轨上另放一个质量为m的金属导体棒．当S闭合后，在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场，可以使导体棒静止平衡，图4中分别加了不同方向的磁场，其中一定不能平衡的是
图4甲
A B C D
图4
如图所示，用均匀金属丝折成边长为0.1m的正方形框架abcd能以ab边为轴无摩擦地转动，框架每边质量都是2.5g，电阻都是0.2Ω，aa′与bb′是在同一水平面上的两条平行光滑的金属导轨，并分别与金属框架连接于可以转动的a和b处，导轨的电阻不计．阻值为0.2Ω的金属棒mn垂直放在导轨上，整个装置处于B=1T、方向竖直向上的匀强磁场中，若导体mn作匀速运动后能使框架abcd平衡在与竖直方向成α=45°角的位置上，此时cd中的电流大小为
（10分）如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略．初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．
(1)求初始时刻导体棒受到的安培力．
(2) 导体棒往复运动，最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少?
(3) 若在导体棒上加上按一定规律变化的水平外力可使金属棒做的简谐运动，这样在导体棒中产生正弦交变电流，则此外力的方向与速度方向的关系如何？提供的功率多大？（导体棒在平衡位置处的速度大小仍为v0）
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