22．(13分)如图17，一个矩形闭合线圈abcd的边长分别为l₁和l₂，匝数为n，总电阻为R，在匀强磁场中绕垂直于磁场且平行于ab边的轴OO'匀速转动，磁场的磁感强度大小为B。从图中所示位置转过90⁰角所用时间为t。

(1)求转动过程中线圈内感应电动势的最大值。　　　 图17

(2)求当线圈从图示位置转过60⁰时的感应电动势的瞬时值。

(3)求线圈从图示位置转90⁰的过程中产生的焦耳热。

21．(12分)两个定值电阻，把它们串联起来，等效电阻是4W，把它们并联起来，等效电阻是1W。

(1)这两个电阻的阻值各为多大？

(2)如果把这两个电阻串联后接入一个电动势为e、内电阻为r的电源两极间，两电阻消耗的总功率等于P₁；如果把这两个电阻并联后接入同一个电源的两极间，两电阻消耗的总功率等于P₂，若要求P₁=9W，且P₂≥P₁，求满足这一要求的e和r的所有值。

20．(12分)如图16所示，在倾角为30⁰的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为l、质量为m的通电直导体棒，棒内电流大小为I，方向垂直纸面向外。以水平向右为x轴正方向、竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系。　　　　　　　　　　　　　　　　 图16

(1)若加一方向垂直斜面向上的匀强磁场，使导体棒在斜面上保持静止，求磁场的磁感强度B₁的大小。

(2)若要求所加的磁场对导体棒的安培力的方向水平向左，仍使导体棒在斜面上保持静止，求这时磁场的磁感强度B₂的大小和方向。

(3)如果磁场的方向限定在xOy平面内，试确定能使导体棒在斜面上保持静止的匀强磁场B所有可能的方向。

19．如图15所示，水平绝缘板上有一个质量为m，带-q电荷的物体P，足够大的空间存在着方向水平向右的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场，场强大小分别为E和B。开始时P被外力固定住，撤去外力，它将开始在平板上运动，运动过程中P与平板间的滑动摩擦系数为m，并且P的带电量　　　　　　　 图15

保持不变。则物体P运动的加速度最大值是__________，P运动过程中速度的最大值是__________。

18．两根互相平行、间距为d的金属导轨水平放在匀强磁场中，磁场方向竖直向上，磁感应强度为B。如图14所示，导轨上放有M、N两根细金属棒，它们的总电阻为R，导轨电阻不计。棒M受水平拉力F，使两棒都作匀速直线运动，　　　　 图14

运动中两棒受到的摩擦力阻力相等，则两棒运动速度之差为____________。

17．一个n价离子在磁感强度为B的匀强磁场中作匀速圆周运动，已知离子的质量为m，基本电荷的电量为e，则离子运动的周期为________；若将离子的运动看成为一环形电流。则此电流的大小为____________。

16．如图13所示，一个金属球壳A带负电，电量为Q，O为它的球心。则A上的电荷Q产生的电场在O点的

场强大小为__________。若在球壳外引入另一个点电荷B，它带正电，电量为q，与O点的距离为l，则A上的　 　图13

电荷产生的电场在O点的场强大小为________。

15．如图12所示，水平面上的平行粗金属导轨MN与PQ的左端连接一个定值电阻R，导体棒ab可以在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中总保持与导轨垂直，并且接触良好。空间存在着方向竖直向上的匀强磁场。已知R=1.0W，ab棒的电阻r=0.5W，　　 图12

两导轨间距d=30cm，磁感强度B=2.0T。用水平向右的恒力F拉动ab棒，稳定后作匀速运动的速度v=5.0m/s。这时产生的感应电动势e=________V，拉力F作功的功率P=_______W。

14．一个定值电阻阻值为2.0W，加在它

两端的电压随时间变化的关系如图11

所示。则与该电阻串联的交流电流表的

示数为_________A，该电流的瞬时值随时间变化的表达式是i=________A。　　　　　　　　 图11

13．平行板电容器的电容为C，带电量为Q，极板间的距离为d，板间匀强电场的场强大小为____________。在两极板间的中点放一电量很小的点电荷q，它所受的电场力的大小等于____________。