;解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。15.(10分)质量为m=002kg的通电细杆ab置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上,导轨的宽度d=02m,杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=04,磁感应强度B=2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下,如图所示.现调节滑动变阻器的触头,试求出为使杆ab静止不动,通过ab杆的电流范围为多少?
16.(10分)两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内,导轨间距为l,电阻不计,M、M′处接有如图所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R,电容器的电容为C长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中.ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab运动距离为x的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q求:1ab运动速度v的大小;2电容器所带的电荷量q17.(12分)如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=05m,电阻不计,左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值RL=4Ω的小灯泡L连接.在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长l=2m,有一阻值r=2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处.CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示.在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化.求:1通过小灯泡的电流.2金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小.
f18.(14分如图所示,在直角坐标系x0y内,有一质量为m电荷量为q的粒)子A从原点O沿y轴正方向以初速度v0射出,粒子重力忽略不计,现要求该粒子能通过点Pab可通过在粒子运动的空间范围内加适当的“场”实现。1若只在整个I、II象限内加垂直纸面向外的匀强磁场,使粒子A在磁场中作匀速圆周运动,并能到达P点,求磁感应强度B的大小;2若只在x轴上某点固定一带负电的点电荷Q使粒子A在Q产生的电场中作匀速圆周运动,并能到达P点,求点电荷Q的电量大小;3若在整个I、象限内加垂直纸面向外的匀强磁场,并在第IV象限内加II平行于x轴,沿x轴正方向的匀强电场,也能使粒子A运动到达P点。如果此过程中粒子A在电、磁场中运动的时间相等,求磁感应强度B的大r