时间:2017-09-23 22:26:18
1、选择题 如图所示，平行金属导轨间距为d，一端跨接电阻为R，匀强磁场磁感强度为B，方向垂直平行导轨平面，一根长金属棒与导轨成θ角放置，棒与导轨的电阻不计，当棒沿垂直棒的方向以恒定速度v在导轨上滑行时，通过电阻的电流是
[? ]
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，固定在水平面上的三角形导线框PQS顶角为θ，处于垂直于纸面向里的匀强磁场中．一根用与导线框粗细相同的同种材料制作的导线棒MN放在导线框上，保持MN⊥QS．用水平力F拉MN向右匀速运动，MN与导轨间的接触电阻和摩擦都忽略不计．则下列说法中正确的是（ ）
A．回路中的感应电流方向不变，大小逐渐增大
B．回路中的感应电流方向不变，大小逐渐减小
C．回路中的感应电流方向和大小都保持不变
D．回路中的感应电动势大小保持不变
参考答案：A、MN向右匀速运动，由右手定则知，回路的电流方向不变；
设导线棒的速度为v，导线单位长度电阻为R0，
MN向右匀速运动，切割磁感线的长度为：L=vttanθ，
闭合回路总电阻：R=R0（vt+vttanθ+vtcosθ），
感应电动势为：E=BLv，
电路电流：I=ER=Bvt?tanθ?vR0(vt+vttanθ+vtcosθ)=BvtanθR0(1+tanθ+1cosθ)，由于B、v、R0、θ不变，则电流I不变，故AB错误，C正确；
D、MN向右匀速运动，切割磁感线的长度为：L=vttanθ，感应电动势：E=BLv=Bv2ttanθ，感应电动势随时间t增大，故D错误；
故选：C．
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 如图所示，质量为3m的重物与一质量为m的线框用一根绝缘细线连接起来，挂在两个高度相同的定滑轮上，已知线框电阻为R，横边边长为L，水平方向匀强磁场的磁感应强度为B，磁场上下边界的距离、线框竖直边长均为h．初始时刻，磁场的下边缘和线框上边缘的高度差为2h，将重物从静止开始释放，线框穿出磁场前，若线框已经做匀速直线运动，滑轮质量、摩擦阻力均不计．则下列说法中正确的是（ ）
A．线框进入磁场时的速度为
| 2gh |
| mgR B2L2 |
| 8m3g2R2 B4L4 |
| 1 2 |
| B2L2v 4mR |
参考答案：A、线框进入磁场前，根据重物与线框组成的机械能守恒得：
（3mg-mg）?2h=12（3m+m）v2；
解得线框进入磁场时的速度为：v=
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，正方形闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s时间拉出，外力所做的功为W1；第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为W2，则（ ）
A．W1=
W2
B．W1=W2
C．W1=3W2
D．W1=9W2
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
5、简答题 如图所示，两条平行的光滑水平导轨上，用套环连着一质量为0.2kg、电阻为2Ω的导体杆ab，导轨间匀强磁场的方向垂直纸面向里．已知R1=3Ω，R2=6Ω，电压表的量程为0～10V，电流表的量程为0～3A（导轨的电阻不计）．求：
（1）将R调到30Ω时，用垂直于杆ab的力F=40N，使杆ab沿着导轨向右移动且达到最大速度时，两表中有一表的示数恰好满量程，另一表又能安全使用，则杆ab的速度多大？
（2）将R调到3Ω时，欲使杆ab运动达到稳定状态时，两表中有一表的示数恰好满量程，另一表又能安全使用，则拉力应为多大？
（3）在第（1）小题的条件下，当杆ab运动达到最大速度时突然撤去拉力，则电阻R1上还能产生多少热量？
参考答案：（1）当R=30Ω时，R与R2的并联电阻阻值R′=5Ω，
假设电流表满偏，则U=IR′=3×5=15V＞10V，
电压表不能正常工作，不符合题意；
电压表满偏时，电路电流：I1=UR′=10V5Ω=2A＜3A，
电流表能正常工作，则电压表满偏；
电路总电阻：R总=r+R1+R′=10Ω，
杆ab速度最大时，安培力与拉力相等，
由平衡条件得：BIL=F，BL=20N/A，
由欧姆定律得：I1=E1R总=BLvR总=20v10=2v，
解得：v=1m/s；
（2）当R=3Ω时，R与R2并联值为R″=2Ω；
设电压表满偏，I=UR″=102=5A，5A＞3A，不符题意，说明电压表未满偏．
电流表满偏，电路电流：I′=3A，
金属棒切割磁感线产生的电动势：E2=I′（r+R1+R″）=21V，
安培力F安=BI′L=BLI′=20×3=60N，
由平衡条件可知，拉力F′=F安=60N；
（3）撤去外力时杆ab具有动能：EK=12mv2=0.1J，
该动能最后全部转化成电路中的热能，即Q=EK=0.1J；
设某时刻电阻R1上的电功率为P1，电路中的总功率为P，总电阻为R，
P1P=Q1Q=R1R=0.3，Q1=0.3Q=0.03J；
答：（1）杆ab的速度为1m/s；
（2）拉力为60N；
（3）电阻R1上还能产生0.03J的热量．
本题解析：
本题难度：一般