21．如图所示，两根光滑水平导轨与一个倾角为α的金属框架abcd连接（连接处呈圆弧形）。磁感应强度B跟框架面垂直，框架边ab、cd长均为L，电阻均为2R，框架其余部分电阻不计。有一根质量为m、电阻为R的金属棒MN平行于ab放置，让它以初速v₀冲上框架，在到达最高点的过程中，框架边ab发出的热量为Q。试求 ：

（1）金属棒MN刚冲上框架时ab部分的发热功率；

（2）金属棒MN上升的最大高度；

（3）金属棒MN受到的最大安培力的大小和方向。

【答案】

（1）\(\frac{{{B^2}{L^2}v_0^2}}{{8R}}\)

（2）\(\frac{{mv_0^2 - 8Q}}{{2mg}}\)

（3）\(\frac{{{B^2}{L^2}{v_0}}}{{2R}}\)，方向沿框架斜面向下

 

22．图中PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，线框的边与MN线成45°角。E、F分别为PS和PQ的中点，关于线框中的感应电流，正确的说法是（    ）

（A）当E点经过边界MN时，线框中感应电流最大

（B）当P点经过边界MN时，线框中感应电流最大

（C）当F点经过边界MN时，线框中感应电流最大

（D）当Q点经过边界MN时，线框中感应电流最大

【答案】

B