1 . 如图所示，左端接有阻值为R的定值电阻且足够长的平行光滑导轨CE、DF的间距为L，导轨固定在水平面上，且处在磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中，一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置在导轨上静止，导轨的电阻不计。某时刻给导体棒ab一个水平向右的瞬时冲量I，导体棒将向右运动，最后停下来，则此过程中（　　）

A．导体棒做匀减速直线运动直至停止运动

B．电阻R上产生的焦耳热为

C．通过导体棒ab横截面的电荷量为

D．导体棒ab运动的位移为

2 . 水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨，两导轨间距为d，在导轨上有质量为m的导体杆。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。现用一水平恒力F向右拉动导体杆由静止开始运动，杆与轨道之间的摩擦和空气阻力，以及导轨的电阻均可忽略不计。假设导轨长度足够长，磁场的范围也足够大，在整个运动过程中杆与轨道保持垂直且良好接触。
(1)若在导轨之间接有一阻值为R的定值电阻，导体杆接两轨道之间的电阻为r，如图甲所示，求：
①导体杆所能达到的最大速度v_m；
②导体杆运动距离为s₀过程中，通过电阻R的电荷量q；
(2)若导体杆的电阻可忽略不计，在导轨之间接有一电容为C的不带电的电容器，如图乙所示，在电容器不会被击穿的情况下，
①电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小v的关系；
②请分析说明导体杆运动的性质，并求出导体杆在时间t内通过的位移s大小。

3 . 如图，两相互平行的光滑金属导轨，相距L=0.2m，左侧轨道的倾角θ=30°，M、P是倾斜轨道与水平轨道连接点，水平轨道右端接有电阻R=1.5Ω，MP、NQ之间距离d=0.8m，且在MP、NQ间有宽与导轨间距相等的方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示，－质量m=0.01kg、电阻r=0.5Ω的导体棒在t=0时刻从左侧轨道高H=0.2m处静止释放，下滑后平滑进入水平轨道（转角处天机械能损失）。导体棒始终与导轨垂直并接触良好，轨道的电阻和电感不计，g取10m/s²。求：
(1)导体棒从释放到刚进入磁场所用的时间t；
(3)导体棒在水平轨道上的滑行距离d；
(2)导体棒从释放到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热。

4 . 如图所示，用材料、粗细均相同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的足够长的相同的光滑金属导轨上，匀强磁场的方向垂直于导轨平面，在相同的水平外力F作用下，三根导线均向右做匀速运动，某一时刻撤去外力F，已知三根导线接入导轨间的长度关系满足l_ab<l_cd<l_ef，且每根导线与导轨的两个触点之间的距离均相等，则下列说法中正确的是（   ）

A．三根导线匀速运动的速度相同

B．三根导线产生的感应电动势相同

C．匀速运动时，三根导线的热功率相同

D．从撤去外力到三根导线停止运动，通过导线ef的电荷量最大

5 . 如图，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为l，电阻不计，左侧接有定值电阻R，质量为m、电阻为r的导体杆，以初速度v₀沿轨道滑行，在滑行过程中保持与轨道垂直且接触良好，整个装置处于方向竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场中。宏观规律与微观规律有很多相似之处，导体杆速度的减小规律类似于放射性元素的半衰期，理论上它将经过无限长的时间衰减完有限的速度。
（1）求在杆的速度从v₀减小到的过程中：
①电阻R上产生的热量；
②通过电阻R的电量；
（2）①证明杆的速度每减小一半所用的时间都相等；
②若杆的动能减小一半所用时间为t₀，则杆的动量减小一半所用时间是多少？

6 . 如图甲所示，一边长L＝2.5 m、质量m＝0.5 kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B＝0.8 T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合，在水平力F作用下由静止开始向左运动，经过5 s线框被拉出磁场，测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示．在金属线框被拉出的过程中

(1)求通过线框截面的电荷量及线框的电阻；
(2)写出水平力F随时间变化的表达式；
(3)已知在这5 s内力F做功1.92 J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？

7 . 如图甲所示，光滑导体轨道PMN和P′M′N′是两个完全一样的轨道，是由半径为r的四分之一圆弧轨道和水平轨道组成，圆弧轨道与水平轨道在M和M′点相切，两轨道并列平行放置，MN和M′N′位于同一水平面上，两轨道之间的距离为L，PP′之间有一个阻值为R的电阻，开关K是一个感应开关(开始时开关是断开的)，MNN′M′是一个矩形区域内有竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，水平轨道MN离水平地面的高度为h，其截面图如图乙所示．金属棒a和b质量均为m、电阻均为R，在水平轨道某位置放上金属棒b，静止不动，a棒从圆弧顶端PP′处静止释放后，沿圆弧轨道下滑，若两导体棒在运动中始终不接触，当两棒的速度稳定时，两棒距离，两棒速度稳定之后，再经过一段时间，b棒离开轨道做平抛运动，在b棒离开轨道瞬间，开关K闭合．不计一切摩擦和导轨电阻，已知重力加速度为g．求：

(1)两棒速度稳定时的速度是多少？
(2)两棒落到地面后的距离是多少？
(3)从a棒开始运动至b棒离开轨道的过程中，回路中产生的焦耳热是多少？

8 . 电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器．电磁轨道炮示意图如图所示．两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为L，导轨间存在垂直于导轨平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，导轨电阻不计．炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触．电容器电容C，首先开关接1，使电容器完全充电．然后将S接至2，MN由静止开始向右加速运动．当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度v_m，之后离开导轨．问：
（1）这个过程中通过MN的电量q；
（2）直流电源的电动势E；
（3）某同学想根据第一问的结果，利用的公式求MN加速过程的位移，请判断这个方法是否可行，并说明理由．

9 . 伽利略在研究自出落体运动时，猜想自由落体的速度是均匀变化的，他考虑了速度的两种变化：一种是速度随时间均匀变化，另一种是速度随位移均匀变化．速度随位移均匀变化的运动也确实存在．已知一物体做速度随位移均匀变化的变速直线运动.其速度与位移的关系式为v=+kx(为初速度，v为位移为x时的速度).
a.证明：此物体运动的加速度α和速度v成正比，且比例系数为k；
b.如图乙所示，两个光滑的水平金属导轨间距为L，左侧连接有阻值为R的电阻.磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一质量为m的导体棒以初速度向右运动，导体棒始终与导轨接触良好．除左边的电阻R外，其他电阻均不计．已知棒的运动是速度随位移均匀变化的运动，即满足关系式v=+kx．设棒向右移动最远的距离为s(s未知)，求k值及当棒运动到s时((0<<1)电阻R上的热功率．

10 . 如图1所示，将重物A通过细绳缠绕在发电机转轴上．闭合开关后，让重物下落，会发现小灯泡被点亮．发电机内部由线框和磁场构成，为了研究该问题，我们把它简化为如图2中的模型，虚线框内存在竖直向上的匀强磁场，导体棒与水平放置的平行导轨始终垂直．导轨间距为L，磁感应强度为B，重物质量为，导体棒质量为，灯泡电阻为R，不考虑灯泡电阻变化，忽略一切摩擦，不计导轨、导体棒电阻．

（1）结合该简化模型，说明小灯泡为什么会被点亮；
（2）重物加速下落过程中，当其速度为v时，求此时导体棒的加速度大小；
（3）在图3的坐标系中定性画出回路中电流随时间变化的规律，并说明图线与坐标轴围成的面积的物理意义．