PAGE-20-电磁感应练习1、图2所示，边长为L的正方形线框，在拉力F的作用下，进入宽度为a的匀强磁场，且a>L.分析在以下几种情况下产生内能的多少？（1）线框在拉力F作用下匀速进入磁场；（2）线框在拉力F作用下加速进入磁场；（3）线框在拉力F作用下减速进入磁场.2、如图3所示，金属棒a从h高处自静止沿光滑弧形轨道下滑，进入轨道的水平部以后，在自上而下的匀强磁场中运动，水平轨道也是光滑的，磁场磁感应强度是B.在轨道的水平部分原来静止地放着一根金属棒b，已知两棒质量相等且等于m，如果a棒始终没有跟b棒相接触，求整个过程中导轨及两棒组成的回路消耗的电能.3、如图1所示，水平放置的光滑金属导轨由宽、窄两部分组成，宽部分的宽度是窄部分的两倍，有一范围足够大的匀强磁场垂直于该金属导轨.两根金属杆甲、乙均垂直导轨且质量相等，现给甲杆以水平向右的初速度v0，乙固定不动.在两金属导杆和导轨电阻均不计的情况下，求两金属杆最后的稳定速度为多少.4、如图B-10所示，粗细均匀的金属环的电阻为R，可以绕轴O转动的金属杆OA的电阻为R/4，杆长为L，A端与环相接触，一阻值为R/2的定值电阻分别与杆的端点及环的边缘连接，杆OA在垂直于环面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场中，以角速度ω顺时针转动，求电路中总电流的变化范围.5、如图A-3所示，边长为0.5m、电阻为10Ω的正方形线框ABCD绕AB边为轴在匀强磁场中匀速转动，AB边和磁场垂直，转速为每秒50转，磁感应强度为0.4T.（1）试求正方形线框中感应电流的最大值；（2）试写出正方形线框中感应电流的瞬时表达式；（3）在转动过程中，当穿过线框的磁通量为0.05Wb时，感应电流的瞬时值为多大？6、如图C-1所示，在两磁极间存在均匀的辐向磁场，一面积为S、电阻为R的矩形线框处于两磁极间，绕其固定轴以角速度ω匀速转动，其轴心位于辐向磁场的中心.由于转动使线框切割磁感线而产生感应电动势，已知线框切割处的磁感应强度大小均为B，从图示位置开始计时.（1）试作出线框中感应电动势随时间变化的图象；（2）试求线框的电功率.7、如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r0＝0.10Ω/m，导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离l＝0.20m。有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感强度B与时间t的关系为B＝kt，比例系数k＝0.020T/s，一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直，在t＝0时刻，金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t＝6.0s时金属杆所受的安培力。8、如图：两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感强度B＝0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可忽略不计。导轨间的距离l＝0.20m。两根质量均为m＝0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻为R＝0.50Ω。在t＝0时刻，两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行，大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。经过t＝5.0s，金属杆甲的加速度为a＝1.37m/s2，问此时两金属杆的速度各为多少？9、曾经流行过一种自行车车头灯供电的小型交流发电机，图1为其结构示意图。图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定的转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点，与ab边平行，它的一端有一半径ro=1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图2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，磁极间的磁场可视作匀强磁场，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2）。现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2V?（假设摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）10、如图所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中粗线表法），R1＝4Ω、R2＝8Ω（导轨其它部分电阻不计）。导轨OAC的形状满足方程（单位：m）。磁感强度B＝0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面。一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v＝5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导思接触良好且始终保持与OC导轨垂直，不计棒的电阻。求：（1）外力F的最大值；（２）属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率；（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系。11、