时间:2017-08-25 12:47:19
1、简答题 水平面上有电阻不计的U形导轨NMQP，它们之间的宽度为L=1m，M和P之间接入电动势为E=10V的电源（不计内阻）．现垂直于导轨搁一根质量为m=1kg、电阻为R=2Ω的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.5T，方向与水平面的夹角为θ=37°且指向右斜上方，如图所示．试问：当ab棒静止时，ab棒受到的支持力和摩擦力各为多少？
参考答案：（1）对导体棒受力分析，受竖直向下的重力，竖直向上的支持力，斜向上的安培力和向右的摩擦力，有：
在水平方向上：F摩-Fsinθ=0…①
在竖直方向上：FN+Fcosθ-mg=0…②
F=BIL=BERL…③
解①②③式得：FN=mg-BILEcosθR=8N
F摩=BILRsinθ=1.5N．
答：当ab棒静止时，ab棒受到的支持力和摩擦力各为8N，1.5N
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示的通电螺线管内部a及管外b、c、d四个位置，磁感强度最大的位置是（ ）
A．a处
B．b处
C．c处
D．d处
参考答案：磁感线是闭合的曲线，通电螺线管内部磁感线最密，所以磁感强度最大的位置是a处，A正确．
故选A．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 关于磁场的描述，正确的说法是
[? ]
参考答案：D
本题解析：
本题难度：简单
4、计算题 载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B＝kI/r，式中常量k＞0，I为电流强度，r为距导线的距离。在水平长直导线MN正下方，矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂，如图所示。开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0。当MN通以强度为I1的电流时，两细线内的张力均减小为T1，当MN内电流强度变为I2时，两细线内的张力均大于T0。
（1）分别指出强度为I1、I2的电流的方向；
（2）求MN分别通以强度为I1、I2的电流时，线框受到的安培力F1与F2大小之比；
（3）当MN内的电流强度为I3时两细线恰好断裂，在此瞬间线圈的加速度大小为a，求I3。 
参考答案：解：（1）I1方向向左，I2方向向右
（2）当MN中通以电流I时，线圈所受安培力大小为F＝kIiL（
），F1:F2＝I1:I2
（3）2T0＝G，2T1＋F1＝G，F3＋G＝G/ga
I1:I3＝F1:F3＝（T0－T1）g / （a －g ）T0
I3＝（a －g ）T0I1/ （T0－T1）g
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示。炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离
m，导轨长Ｌ＝5.0m，炮弹质量
。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。可以认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为Ｂ＝2.0Ｔ，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为
，求通过导轨的电流I。忽略摩擦力与重力的影响。
参考答案：
本题解析：在导轨通有电流Ｉ时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为
Ｆ＝IwB ?①
设炮弹的加速度的大小为a，则有因而
F=ma?②
炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而
③
联立①②③式得
④
代入题给数据得：
⑤
评分参考：①式3分，②式2分，③式2分，结果2分（⑤式2分，⑤式错④式对，给１分）
在研究物体运动时，一定要正确受力分析，找出运动满足的规律
本题难度：一般