图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为
的匀强磁场中，有一矩形线图
可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴
转动，由线圈引出的导线
和
分别与两个跟线圈一起绕转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电阻
形成闭合电路。图2是线圈的正视图，导线
和
分别用它们的横截面来表示。已知长度为
, 
长度为
,线圈以恒定角速度
逆时针转动。（共N匝线圈）
(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，推导t时刻整个线圈中的感应电动势
表达式；
(2)线圈平面处于与中性面成
夹角位置时开始计时，如图3所示，写出t时刻整个线圈中的感应电动势
的表达式；
(3)若线圈电阻为r，求电阻R两端测得的电压，线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。（其它电阻均不计）
离我们最近的一颗恒星是比邻星，它距离我
们是10
m，从地球向比邻星发射的电磁波，要经过多长时
间才能到达比邻星？(电磁波的速度3.00×108m/s)
如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨上端跨接一定值电阻R，导轨电阻不计．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为s时，速度达到最大值vm．求：
（1）金属棒开
始运动时的加速度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小
；
（3）金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中，电阻R上产生的电热．
某小型发电站的发电机输出交流电压为500 V，输出电功率为50 kW，用电阻为3 Ω的输
电线向远处用户送电，要求输电线上损失的电功率是输送功率的0.6%，发电站要安装一个升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220 V供用户使用，不考虑变压器的能量损失，求①输电线上输送电流 ②两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少？
同学家新买了一台双门电冰箱，冷藏室容积107L，冷冻室容积118L，假设室内气体为理想气体。
（1）若室内空气摩尔体积为22.5×10-3
m3/mol,在家中关闭冰箱密封门后，电冰箱的冷藏室和冷冻室内大约共有多少个空气分子？
（2）若室内温度为270C,大气压强为1×105Pa，关
闭冰箱密封门通电一段时间后，冷藏室温度降为60C，冷冻室温度降为-90C，此时冷藏室与冷冻室中空气压强差多大？
如图14甲所示，光滑的平行水平金属导轨
、
相距
，
在
点和
点间连接一个阻值为
的电阻，在两导轨间
矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为
的匀强磁场，磁感应强度为
。一质量为
、电阻为
、长度也刚好为的导体棒
垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距
。现用一个水平向右的力
拉棒，使它由静止开始运动，棒离开磁场前已做匀速直线运动，棒与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，随与初始位置的距离
变化的情况如图14乙，
已知。求：
（1）棒离开磁场右边界时的速度；
（2）棒通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能；
（3）满足什么条件时，棒进入磁场后一直做匀速运动。