(12分)如图所示,金属杆ab可在平行金属导轨上滑动,金属杆电阻R0=0.5 Ω,长L=0.3 m,导轨一端串接一电阻R=1 Ω,匀强磁场磁感应强度B=2 T,当ab以v=5 m/s向右匀速运动过程中,求:
(1)ab间感应电动势E
(2)所加沿导轨平面的水平外力F的大小
(3)在2 s时间内电阻R上产生的热量Q
在面积为2m2的平面圆形线圈中接有一个电容为20μF的电容器C,磁感强度的方向垂直于纸面向里,如图所示,当磁感强度以0.05T/s的速率增加时,电容器的电量Q=________C,其上极板带________电。
如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨电阻不计,另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m,电阻均为R.若要使cd静止不动,则ab杆应向_______运动,速度大小为___________,作用于ab杆上的外力大小为_________
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如图,两根平行光滑长直金属导轨,其电阻不计,导体棒ab和cd跨在导轨上,ab电阻大于cd电阻。当cd在外力F2作用下匀速向右滑动时,ab在外力F1作用下保持静止,则ab两端电压Uab,和cd两端电压Ucd相比,Uab________Ucd,外力F1和F2相比,F1________F2(填【题文】=或<)。
一个单匝闭合圆形线圈置于垂直线圈平面的匀强磁场中,当磁感应强度变化率恒定时,线圈中的感应电动势为E,感应电流为I.若把这根导线均匀拉长,从而使圆半径增大一倍,则此时线圈中的感应电动势为______,感应电流为______.
如图所示,边长为L的闭合正方形金属线框的电阻为R,经以速度v匀速穿过宽度为d的有界匀强磁场,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度为B,若L<d,线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为_______;若L>d,线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为_____。