15．如图4-27所示的四个图中，a、b为输入端，接交流电源、cd为输出端，下列说法中错误的是(　 )

　　　　 A　　　　　　　　 B　　　　　　　　 C　　　　　　　 D

A．A图中U_ab<U_cd B．B图中U_ab>U_cd

C．C图中U_ab<U_cd D．D图中U_ab>U_cd

14．如图4-26所示，水平面中的光滑平行导轨P₁、P₂相距l=50cm，电池电动势E′=6V，电阻不计；电容C=2F，定值电阻R=9Ω；直导线ab的质量m=50g，横放在平行导轨上，其中导轨间的电阻R′=3Ω；竖直向下穿过导轨面的匀强磁场的磁感应强度B=1.0T；导轨足够长，电阻不计．

(1)闭合开关S，直导线ab由静止开始运动的瞬时加速度多大？ab运动能达到的最大速度多大？

(2)直导线ab由静止开始运动到速度最大的过程中，电容器的带电荷量变化了多少？

13．如图4-25所示，两块水平放置的平行金属板间距为d，定值电阻的阻值为R，竖直放置线圈的匝数为n，绕制线圈导线的电阻为R，其他导线的电阻忽略不计．现在竖直向上的磁场B穿过线圈，在两极板中一个质量为m，电量为q，带正电的油滴恰好处于静止状态，则磁场B的变化情况是(　 )

图4-25

B．均匀增大，磁通量变化率的大小为

C．均匀减小，磁通量变化率的大小为

D．均匀减小，磁通量变化率的大小为

12．曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，图4-24甲为其结构示意图．图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点、与ab边平行，它的一端有一半径r₀=1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图4-24乙所示．当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线框在磁极间转动．设线框由N=800匝导线圈组成，每匝线圈的面积S=20cm²，磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感强度B=0.010T，自行车车轮的半径R₁=35cm，小齿轮的半径R₂=4.0cm，大齿轮的半径R₃=10.0cm(见图乙)．现从静止开始使大齿轮加速运动，问大齿轮的角速度为多大时才能使发电机输出电压的有效值U=3.2V？(假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动)

图4-24

11．两只相同的电阻，分别通过简谐波形的交流电和方形波的交流电．两种交变电流的最大值相等，波形如图4-23所示．在简谐波形交流电的一个周期内，简谐波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q₁与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q₂之比为等于(　 )

A．3︰1　　　　　 B．1︰2

C．2︰1　　　　　 D．4︰3

10．如图所示，与光滑的水平平行导轨P、Q相连的电路中，定值电阻R₁=5Ω，R₂=6Ω；电压表的量程为0-10V，电流表的量程为0-3A，它们都是理想电表；竖直向下的匀强磁场穿过水平导轨面，金属杆ab横跨在导轨上，它们的电阻均可不计，求解下列问题：

(1)当滑动变阻器的阻值R₀=30Ω时，用水平恒力F₁=40N向右作用于ab，在ab运动达到稳定状态时，两个电表中有一个电表的指针恰好满偏，另一个电表能安全使用．试问：这时水平恒力F₁的功率多大？ab的速度v₁多大？

(2)将滑动变阻器的电阻调到R₀=3Ω，要使ab达到稳定运动状态时，两个电表中的一个电表的指针恰好满偏，另一个电表能安全使用，作用于ab的水平恒力F₂多大？这时ab的运动速度v₂多大？

9．高频焊接是一种常用的焊接方法，其焊接的原理如图所示．将半径为10cm的待焊接的圆形金属工件放在导线做成的1000匝线圈中，然后在线圈中通以高频的交变电流，线圈产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场，磁场的磁感应强度B的变化率为1000T/s．焊接处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的 99倍．工作非焊接部分每单位长度上的电阻为，焊接的缝宽非常小，求焊接过程中焊接处产生的热功率．(取=10，不计温度变化对电阻的影响)

图4-21

8．如图4-20所示，长为L、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg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，两导轨间距也是L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R=0.5Ω的电阻，量程为0-3.0A的电流表串接在一条导轨上，量程为0-1.0V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使金属棒右移，当金属棒以v=2m/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：

(1)此满偏的电表是什么表？说明理由．

(2)拉动金属棒的外力F多大？

(3)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．

7．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图4-19所示，抛物线的方程是y=x²，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线(图中虚线所示)，一个小金属环从抛物线上y=b(y>a)处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是(　 )

A．mgb　　　　　 B．　　　　　

C．mg(b－a)　　　 D．

6．(2004年全国)如图4-18所示a₁b₁c₁d₁和a₂b₂c₂d₂为在同一竖直平面内的金属导轨，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在的平面(纸面)向里．导轨的a₁b₁段与a₂b₂段是竖直的，距离l₁；c₁d₁段与c₂d₂段也是竖直的，距离为l₂．x₁y₁与x₂y₂为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆，质量分别为m₁和m₂，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触．两杆与导轨构成的回路的总电阻为R．F为作用于金属杆x₁y₁上的竖直向上的恒力．已知两杆运动到图示位置时，已匀速向上运动，求此时作用两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率．