时间:2017-08-25 11:49:29
1、选择题 如图所示，金属杆ab、cd可以在光滑导轨PQ和RS上滑动，匀强磁场方向垂直纸面向里，当ab、cd分别以速度v1、v2滑动时，发现回路感生电流方向为逆时针方向，则v1和v2大小、方向可能是（ ? ）
A．v1＞v2，v1向右，v2向左
B．v1＞v2，v1和v2都向左
C．v1=v2，v1向左，v2向右
D．v1=v2，v1和v2都向左
参考答案：BC
本题解析：
本题难度：简单
2、选择题 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以图中所示的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是
[? ]
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 如图（甲）所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒垂直搁在导轨上a、b两点间，在a点右侧导轨间加一有界匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面，宽度为d0，磁感应强度为B，设磁场左边界到ab距离为d．现用一个水平向右的力F拉导体棒，使它从a、b处静止开始运动，棒离开磁场前已做匀速直线运动，与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，水平力F-x的变化情况如图（乙）所示，F0已知．求：
（1）棒ab离开磁场右边界时的速度；
（2）棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能E；
（3）d满足什么条件时，棒ab进入磁场后一直做匀速运动；
（4）若改变d的数值，定性画出棒ab从静止运动到d+d0的过程中v2-x的可能图线（棒离开磁场前已做匀速直线运动）．
参考答案：
（1）设离开右边界时棒ab速度为v，
则有，感应电动势，E=BLv
闭合电路欧姆定律，I=ER+r?
对棒有?2F0-BIL=0?
解得：v=2F0(R+r)B2L2?
（2）在ab棒运动的整个过程中，根据动能定理：
F0d+2F0d0-W安=12mv2-0?
由功能关系：E电=W安?
解得：E电=F0(d+2d0)-2mF20(R+r)2B4L4?
（3）设棒刚进入磁场时的速度为v0，
则有F0d=12mv20?
当v0=v，即d=2F0m(r+R)2B4L4时，进入磁场后一直匀速运动?
（4）可能的图象如下图所示?
答：（1）棒ab离开磁场右边界时的速度为2F0(R+r)B2L2；
（2）棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能为F0(d+2d0)-2mF20(R+r)2B4L4；
（3）当d=2F0m(r+R)2B4L4条件时，棒ab进入磁场后一直做匀速运动；
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 如图所示，在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道，轨道间距L=0.50m，轨道左侧连接一定值电阻R=0.80Ω．将一金属直导线ab垂直放置在导轨上形成闭合回路，导线ab的质量m=0.10kg、电阻r=0.20Ω，回路中其余电阻不计．整个电路处在磁感应强度B=0.60T的匀强磁场中，B的方向与轨道平面垂直．导线ab在水平向右的拉力F作用下，沿力的方向以加速度a=3.0m/s2由静止开始做匀加速直线运动，求：
（1）4s末的感应电动势大小；
（2）4s末通过R电流的大小和方向；
（3）4s末，作用在ab金属杆上的水平拉力F的瞬时功率．
参考答案：（1）导线ab由静止开始做匀加速直线运动，4s末速度，
v=at
导线ab切割磁感线，产生感应电动势，
E=BLv
解得：E=BLat=0.6×0.5×3×4V=3.6V
（2）通过R的电流I=ER+r
代入数据解得：I=3.60.8+0.2A=3.6A，
由右手定则判断可知R中感应电流方向由d到c．
（3）由牛顿第二定律得：
F-F安=ma
安培力F安=BIL
代入解得：F=BIL+ma=0.6×3.6×0.5+0.1×3=1.38（N）
4s末水平拉力F的瞬时功率
P=F?v
代入数据解得：P=1.38×3×4W=16.56W
答：
（1）4s末的感应电动势大小为3.6V；
（2）4s末通过R电流的大小为3.6A，方向由d到c；
（3）4s末，作用在ab金属杆上的水平拉力F的瞬时功率为16.56W．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 矩形线框abcd在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。设t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在0-4s时间内，下图中能正确表示线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图像是（规定ab边所受的安培力方向向左为正，线框各边间相互作用的磁场力忽略不计）
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般