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电磁感应
1．(多选)如图1所示，a、b、c为三只完全相同的灯泡，L为直流电阻不计的线圈，电源内阻不计．下列判断正确的是( )
图1
A．S闭合的瞬间，b、c两灯亮度相同 B．S闭合足够长时间后，b、c两灯亮度相同 C．S断开的瞬间，a、c两灯立即熄灭
D．S断开后，b灯先突然闪亮后再逐渐变暗熄灭
2．(多选)如图2所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0°<θ<90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中( )
图2
A．产生的焦耳热为qBLv B．ab棒中的电流方向从a到b C．下滑的位移大小为 1D．运动的平均速度大于v
2
3．如图3甲所示，用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的直径．在ab的右侧存在一个足够大的匀强磁场，t＝0时刻磁场方向垂直于竖直圆环平面向里，磁场磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示，则0～t1时间内( )
qRBL
图3
A．圆环中产生感应电流的方向为逆时针
B．圆环中产生感应电流的方向先顺时针后是逆时针 C．圆环一直具有扩张的趋势 D．圆环中感应电流的大小为
B0rS 4t0ρ
4．(多选)如图4甲所示，线圈两端a、b与一电阻R相连，线圈内有垂直于线圈平面向里的磁场，t＝0时起，穿过线圈的磁通量按图乙所示的规律变化，下列说法正确的是( )
图4
A．0.5t0时刻，R中电流方向为由a到b B．1.5t0时刻，R中电流方向为由a到b
C．0～t0时间内R的电流小于t0～2t0时间内R的电流 D．0～t0时间内R的电流大于t0～2t0时间内R的电流
5．如图5所示，两足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距L＝0.5 m，导轨平面与水平面夹角为θ＝30°，导轨顶端跨接一阻值为R＝0.4 Ω的定值电阻．距导轨顶端MP的距离为d＝0.5 m的CD(CD∥MP)下方有方向垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为B0＝1 T的匀强磁场．现将金属棒从CD处由静止释放．取金属棒的质量m＝0.2 kg、电阻为r＝0.1 Ω，在运动过程中金属棒始终与CD保持平行，且与导轨接触良好．当金属棒沿导轨下滑距离d时(图中EF的位置)速度刚好达到最大．重力加速度g＝10 m/s.试求：
2
图5
(1)金属棒速度达到的最大值vm的大小和从CD下滑到EF的过程中金属棒上产生的焦耳热Q；
(2)为了使金属棒经EF后回路中不再产生感应电流，可使磁场的磁感应强度B的大小发生变化．试写出磁感应强度B随时间变化的表达式(从金属棒到EF处时开始计时)．
6．如图6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，整个装置处在方向竖直向上、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，
图6
(1)求通过线框导线截面的电荷量及线框的总电阻； (2)分析线框运动性质并写出水平力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7甲所示，一水平放置的线圈，匝数n＝100匝，横截面积S＝0.2 m，电阻r＝1 Ω，线圈处于水平向左的均匀变化的磁场中，磁感应强度B1随时间t变化关系图象如图乙所示．线圈与足够长的竖直光滑导轨MN、PQ连接，导轨间距l＝20 cm，导体棒ab与导轨始终接触良好，ab棒接入电路的电阻R＝4 Ω，质量m＝5 g，导轨的电阻不计，导轨处在与导轨平面垂直向里的匀强磁场中，磁感应强度B2＝0.5 T．t＝0时，导体棒由静止释放，g取10 m/s，求：
2
2
图7
(1)t＝0时，线圈内产生的感应电动势的大小；
(2)t＝0时，导体棒ab两端的电压和导体棒的加速度大小； (3)导体棒ab到稳定状态时，导体棒所受重力的瞬时功率．