1.(多选)(2015·江西八校联考)如图甲所示,光滑绝缘水平面上,虚线MN的右侧存在磁感应强度B=2 T的匀强磁场,MN的左侧有一质量m=0.1 kg的矩形线圈abcd,bc边长L1=0.2 m,电阻R=2 Ω.t=0时,用一恒定拉力F拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过时间1 s,线圈的bc边到达磁场边界MN,此时立即将拉力F改为变力,又经过1 s,线圈恰好完全进入磁场,整个运动过程中,线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示.则( )
A.恒定拉力大小为0.05 N
B.线圈在第2 s内的加速度大小为1 m/s2
C.线圈ab边长L2=0.5 m
D.在第2 s内流过线圈的电荷量为0.2 C
解析:选ABD.在第1 s末,i1=,E=BL1v1,v1=a1t1,F=ma1,联立得F=0.05 N,A项正确.在第2 s内,由图象分析知线圈做匀加速直线运动,第2 s末i2=,E′=BL1v2,v2=v1+a2t2,解得a2=1 m/s2,B项正确.在第2 s内,v-v=2a2L2,得L2=1 m,C项错误.q===0.2 C,D项正确.
2.(多选)(2015·河南三市联考)两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,顶端接阻值为R的电阻.质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示,不计导轨的电阻,重力加速度为g,则 ( )
A.金属棒在磁场中运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
B.金属棒的速度为v时,金属棒所受的安培力大小为
C.金属棒的最大速度为
D.金属棒以稳定的速度下滑时,电阻R的热功率为2R
解析:选BD.金属棒在磁场中向下运动时,由楞次定律知,流过电阻R的电流方向为b→a,选项A错误;金属棒的速度为v时,金属棒中感应电动势E=BLv,感应电流I=,所受的安培力大小为F=BIL=,选项B正确;当安培力F=mg时,金属棒下滑速度最大,金属棒的最大速度为v=,选项C错误;金属棒以稳定的速度下滑时,电阻R和r的总热功率为P=mgv=2(R+r),电阻R的热功率为2R,选项D正确.