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【題目】如圖所示，位于豎直平面內的矩形金屬線圈，邊長L1=0．40m、L2=0．25m，其匝數n=100匝，總電阻r=1．0Ω，線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環C、D（集流環）焊接在一起，并通過電刷和R=3．0Ω的定值電阻相連接。線圈所在空間存在水平向右的勻強磁場，磁感應強度B=1．0T，在外力驅動下線圈繞豎直固定中心軸O1O2勻速轉動，角速度ω=2．0rad/s。求：

（1）電阻R兩端電壓的最大值；

（2）在線圈轉動一周的過程中，整個電路產生的焦耳熱。

【答案】（1）15V（2）157J

【解析】（1）線圈中感應電動勢的最大值

線圈中感應電流的最大值

電阻R兩端電壓的最大值

（2）線圈中感應電流的有效值

線圈轉動一周的過程中，電流通過整個回路產生的焦耳熱：

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A．小球運動到N點時，擋板對小球的彈力一定為零

B．小球運動到N點時，擋板對小球的彈力一定大于Eq

C．小球運動到M點時，擋板對小球的彈力一定為零

D．小球運動到C點時，擋板對小球的彈力一定大于mg

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(1)若金屬棒與導軌間的動摩擦因數為μ＝0.2，施加的水平恒力為F＝10 N，則金屬棒達到的穩定速度v1是多少？

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(3)若金屬棒與導軌間是光滑的，施加的水平力功率恒為P＝20 W，經歷t＝1 s的過程中燈泡產生的熱量為QR＝12 J，則此時金屬棒的速度v3是多少？