2 . 如图甲所示，两足够长的光滑平行导轨固定在水平面内，处于磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为L，一端连接一定值电阻R。质量为m、长度为L、电阻为r的金属棒垂直导轨放置，与导轨始终接触良好。在金属棒的中点对棒施加一个平行于导轨的拉力F，棒运动的速度v随时间t的变化规律如图乙所示的正弦曲线，图中、T已知。导轨的电阻不计。求：
（1）电阻R上的电压u的瞬时表达式；
（2）的过程中，拉力F的冲量；
（3）拉力F的瞬时表达式。
（本题情景可类比于线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦式交流电、简谐运动）
   

3 . 如图为风力发电机的结构简图。风轮机叶片转速为n，转动时所有叶片迎风总面积为S₀，风轮机转动时通过转速比为1：k的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。已知空气密度为ρ，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，V为交流电压表，忽略线圈电阻，则（　　）
   

A．线圈位于图示位置时，交流电压表示数为零

B．从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为

C．变压器原、副线圈的匝数比为

D．单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为

4 . 如图所示，水平面内有一矩形线框abcd与理想变压器组成闭合电路。线框在水平向右的匀强磁场中绕线框中线ef匀速转动。已知磁感应强度为B，变压器的原副线圈匝数比为n，线框面积为S，转动角速度为ω，匝数为N，小灯泡的阻值为R，其余电阻不计。下列说法正确的是（　　）

A．线框abcd从平行于磁场方向开始转过90°，通过线框的电荷量为

B．当将滑片P向上移动时，小灯泡的亮度将变暗

C．通过小灯泡的电流有效值为

D．通过小灯泡的电流方向在1s中变化了次

5 . 如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器组成闭合电路。两个方向均垂直纸面向里的匀强磁场以平行磁场方向且过bc轴的平面为分界线，其中bc左边磁场的磁感应强度大小为，bc右边磁场的磁感应强度大小为，且比大，线圈在这两个磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，线圈的面积为S，转动角速度为，匝数为N，线圈电阻不计。下列说法不正确的是（       ）

A．线圈从垂直于磁场方向开始运动，在一个周期内，小灯泡的电流经历了先增大后减小，再增大最后减小四个阶段

B．当将滑片P向上移动时，小灯泡的亮度将变暗

C．该变压器输入电压的有效值为

D．将小灯泡换成发光二极管，若线圈从图示位置开始运动时二极管发光，则当线圈转一周将要回到初始位置时二极管不发光

7 . 南海上某哨塔想采用浮桶式波浪发电补充生活用电，其原理简化如图甲。能产生如图乙辐向磁场的磁体通过支柱固定在暗礁上，线圈内置于浮桶中。浮桶随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中。该线圈与阻值的指示灯相连．如图乙所示，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成。匝数匝的线圈所在处辐向磁场的磁感应强度，线圈直径，内阻不计。假设浮桶振动的速度可表示为,取，求：
（1）图甲中，当时，流过指示灯泡的电流大小；
（2）灯丝在1分钟内产生的焦耳热；
（3）若输出端通过理想变压器给哨塔供电，如图丙所示，若闭合，断开时，原线圈中电流表示数为，已知图中灯泡标称为“”恰能正常发光，电动机线圈电阻，则此时图中电动机的机械功率为多少。

8 . 如图所示，在xOy平面内有两根金属丝MN和PQ，其形状分别满足y＝asin和y＝－asin，在两根金属丝端点M、P和N、Q之间分别接一根阻值为R的电阻丝，两根金属丝中间三个相交处均有绝缘表面层相隔，金属丝电阻不计．x＜0的区域内存在垂直于xOy平面向里的磁感应强度大小为B且较宽的匀强磁场，两金属丝在沿x轴负方向的外力作用下，以速度v匀速进入磁场．
   
(1)求金属丝进入磁场的过程中感应电流的最大值；
(2)求将两根金属丝全部拉入磁场中所产生的热量；
(3)假设仅在≤x≤0的区域内存在垂直于xOy平面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场，求将两根金属丝以速度v匀速拉过磁场过程中外力的最大功率．

9 . 如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的固定轴OO′匀速转动，通过电刷与一理想变压器原线圈相接，A为交流电流表．已知线圈转速为n=50r/s，电阻不计，调整副线圈的滑动触头P，使变压器原、副线圈匝数比为1：2时，副线圈电路中标有“36V，36W”的灯泡正常发光．以下判断正确的是

A．电流表的示数为0.5A

B．矩形线圈产生的电动势有效值为18V

C．从矩形线圈转到图示位置开始计时，电动势随时间变化的规律为e=18cos100πt（V）

D．若线圈转速减小，为使灯泡仍能正常发光，应将滑动触头P适当向下移

10 . 如图所示，线圈abcd的面积是0.05m²，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，
求：
（1）若从图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）从中性面开始计时经过90°通过电阻R的电荷量；
（3）1min电路产生热量。