U形金屬導(dǎo)軌abcd原靜止放在光滑絕緣的水平桌面上，范圍足夠大、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過導(dǎo)軌平面，一根與b c等長(zhǎng)的金屬棒PQ平行b c放在導(dǎo)軌上，棒左邊靠著絕緣的固定豎直立柱e、f,已知磁感強(qiáng)度B＝0 .8 T；導(dǎo)軌質(zhì)量M＝2 kg，其中bc段長(zhǎng)0 .5 m、電阻r= 0.4 Ω，其余部分電阻不計(jì)；金屬棒PQ質(zhì)量m = 0 .6 kg、電阻R = 0 .2Ω、與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)μ＝0.2。若向?qū)к壥┘臃较蛳蜃蟆⒋笮�為F＝2 N的水平拉力，如圖13所示。

求：導(dǎo)軌的最大加速度、最大電流和最大速度。（設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，g取10 m/s²) ?

圖13

如圖12所示，電阻不計(jì)的光滑U形導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距d=0.5 m，導(dǎo)軌一端接有R=4.0 Ω的電阻。有一質(zhì)量m=0.1 kg、電阻r=1.0 Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放置。整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T。現(xiàn)用水平力垂直拉動(dòng)金屬棒ab，使它以v=10 m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。?

（1）求金屬棒ab兩端的電壓；?

（2）若某時(shí)刻撤去外力，從撤去外力到金屬棒停止運(yùn)動(dòng)，求電阻R產(chǎn)生的熱量。?

圖12

下列各段文字，單獨(dú)的一句話在多數(shù)情況下未必是錯(cuò)的，但整體地推論卻存在明顯的錯(cuò)誤，請(qǐng)你指出錯(cuò)誤，并說(shuō)明理由。?

(1)變壓器的原、副線圈之間并未直接用導(dǎo)線相連，而是靠線圈中磁通量的變化傳輸功率，因此，能量在傳輸過程中不會(huì)有損失，變壓器也不會(huì)發(fā)熱。?

(2)為了把送電電壓變成適合各用戶的負(fù)載電壓，要使用變壓器。變壓器原線圈中的電流變化引起鐵芯中磁通量的變化，鐵芯中磁通量的變化使穿過副線圈的磁通量也變化，因而在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，副線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成正比，而交流電的頻率越高，磁通量的變化率越大，所以對(duì)于相同的原電壓U₁，交流的頻率越高，副線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和端電壓U₂也越高。這就是說(shuō)，變壓比U₁/U₂不只與匝數(shù)比有關(guān)，還與交變電流的頻率有關(guān)。?

(3)理想變壓器中原、副線圈間電壓的關(guān)系是U₂=U₁，其中U₁、U₂分別是原、副線圈的端電壓，n₁、n₂分別是原、副線圈的匝數(shù)。對(duì)于升壓變壓器＞1。由于原、副線圈中通過相同的磁通量，所以它們的電流相同，I₁=I₂。功率P₁=U₁I₁，P₂=U₂I₂，由此得，即P₂=P₁。這就是說(shuō)，升壓變壓器在升高電壓的同時(shí)，也增大了功率。??????

如圖11所示，在周期性變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有垂直于磁場(chǎng)的一半徑r=1 m、電阻R=3.14 Ω的金屬圓形線框，當(dāng)磁場(chǎng)按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。?

圖11

(1)在丙圖中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的it圖象（以逆時(shí)針方向?yàn)檎��??

(2)求出線框中感應(yīng)電流的有效值。??

我國(guó)正在啟動(dòng)嫦娥工程，中國(guó)人登上月球的時(shí)間不會(huì)太長(zhǎng)，可能只要3～4年。假設(shè)某宇航員來(lái)到月球上，他想用一只靈敏電流計(jì)和一個(gè)線圈探測(cè)月球上是否有磁場(chǎng)，應(yīng)該怎么做？

一臺(tái)臭氧發(fā)生器P的電阻為10 kΩ，當(dāng)供電電壓等于24 V時(shí)能正常工作，否則不產(chǎn)生臭氧。現(xiàn)要用這種臭氧發(fā)生器制成自動(dòng)消毒裝置，要求它在有光照時(shí)能產(chǎn)生臭氧，黑暗時(shí)不產(chǎn)生臭氧，擬用一個(gè)光敏電阻R₁對(duì)它進(jìn)行控制，R₁的阻值在光照時(shí)為100 Ω、黑暗時(shí)為1 000 Ω、允許通過的最大電流為3 mA；電源E的電壓為36 V、內(nèi)阻不計(jì)；另有一個(gè)滑動(dòng)變阻器R₂，阻值0～100 Ω、允許通過的最大電流為0.4 A；一個(gè)開關(guān)S和導(dǎo)線若干。臭氧發(fā)生器P和光敏電阻R₁的符號(hào)如圖10所示。?

（1）設(shè)計(jì)一個(gè)滿足上述要求的電路圖，圖中各組件要標(biāo)上字母代號(hào)，其中滑動(dòng)變阻器兩固定接線柱端分別標(biāo)上字母A、B。?

（2）滑動(dòng)變阻器R₂兩固定接線柱相距12 cm,滑片與某固定接線柱之間的阻值跟滑片與該接線柱的距離成正比，滑片應(yīng)調(diào)到離圖中A接線柱          cm處(保留一位有效數(shù)字)。?

圖10

一個(gè)矩形線圈在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為e=220sin100πt(V)，交變電動(dòng)勢(shì)的最大值         V,有效值        V,頻率           Hz；若矩形線圈是100匝，線圈面積為0.02 m²，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝         T；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到線圈平面與中性面夾角為時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為          V。

某交流電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖9所示，則此交流電的頻率為             ，若將此交流電加在一阻值為1kΩ的純電阻用電器上，用電器恰能正常工作，則該用電器額定功率為             。??

圖9

已知兩電阻的阻值分別為R₁、R₂，其中R₁接在變壓器的副線圈上，變壓器的原線圈接U=220 V交流電源，R₂直接接在220 V交流電源上，這時(shí)兩電阻消耗的功率相等，這個(gè)變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比n₁∶n₂=_________。?

如圖8所示是測(cè)定液面高度h的電容式傳感器示意圖，E為電源，G為靈敏電流表，A為固定的導(dǎo)體芯，B為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物體，C為導(dǎo)電液體。已知靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向關(guān)系為：電流從左邊接線柱流入電流表，指針向左偏。如果在導(dǎo)電液體的深度h發(fā)生變化時(shí)觀察到指針正向左偏轉(zhuǎn)，則（　　）?

A.導(dǎo)體芯A所帶電量在增加，液體的深度h正增大?

B.導(dǎo)體芯A所帶電量在減小，液體的深度h正減小?

C.導(dǎo)體芯A所帶電量在增加，液體的深度h正減小?

D.導(dǎo)體芯A所帶電量在減小，液體的深度h正增大?

圖8