时间:2017-09-23 23:31:45
1、选择题 利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度．其中2为力敏传感器，3为数字电压表，5为底部长为L的线框．当外界拉力作用于力敏传感器的弹性梁上时，数字电压表上的读数U与所加外力F成正比，即U=KF，式中K为比例系数．用绝缘悬丝把线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用软细铜丝连接线框与电源．当线框中电流为零时，输出电压为U0；当线框中电流为I时，输出电压为U．则磁感应强度的大小为（ ）
A．B=
| U KIL |
| U0 KIL |
| 2U+U0 KIL |
| |U-U0| KIL |
参考答案：A、由于数字电压表上的读数U与所加外力成正比，即U=KF，式中K为比例系数，当通上电流后，设安培力为FA，有
本题解析：
本题难度：简单
2、简答题 在图中，设有界匀强磁场的磁感应强度B=0.10T，方向竖直向下，矩形导线框abcd的边长ab=60cm，bc=40cm，其ad边在磁场外．线框向右水平匀速运动的速度v=5.0m/s，线框的电阻R=0.50Ω．求：
（1）线框中感应电动势的大小；
（2）线框中感应电流的大小；
（3）cd边受到的安培力的大小．
参考答案：（1）线框中感应电动势为：
E=BLbcv=0.10×0.40×5.0V=0.20V
（2）线框中感应电流为：
I=ER=0.200.50A=0.40A
（3）cd边受到的安培力为：
F=BILcd=0.40×0.60×0.10N=0.024N
答：（1）线框中感应电动势的大小为0.20V；
（2）线框中感应电流的大小为0.40A；
（3）cd边受到的安培力的大小为0.024N．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上．质量为m的金属杆ab，以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端．若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆ab的电阻及空气阻力，则（ ）
A．上滑过程的时间比下滑过程长
B．上滑过程中安培力的冲量比下滑过程大
C．上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多
D．上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d=0.5m，电阻不计，左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值RL=4Ω的小灯泡L连接．在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长l=4m，有一阻值r=2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处．CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示．在t=0至t=4s内，金属棒PQ保持静止，在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求
（1）通过小灯泡的电流．
（2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小．
（3）金属棒PQ在磁场区域运动过程中克服安培力所做的功．
参考答案：（1）金属棒未进入磁场时
电路中总电阻：R总=RL+R2=5Ω，
由法拉第电磁感应定律可求得电动势：
E1=△B△tS=1v
则由欧姆定律可求得，通过灯泡的电流：
IL=E1R总=0.2?A
（2）因灯泡亮度不变，
故4?s末金属棒进入磁场时刚好匀速运动，
E2=BLV
由并联电路的规律可得：
E2=2v
解得：v=2m/s
（3）F安=BId=0.6N
∴W安=-F安?L=-2.4J
答：（1）通过小灯泡的电流是0.2?A．
（2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小是2m/s．
（3）金属棒PQ在磁场区域运动过程中克服安培力所做的功是2.4J
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 如图所示，在倾角θ=30°，相距L=1m的光滑轨道上端连有一电阻R=9Ω，整个轨道处于垂直轨道方向的磁感应强度B=1T的匀强磁场中，现在轨道上由静止释放一质量m=100g，电阻r=lΩ的金属棒，当棒下滑s=5m时恰好达到最大速度，不计导轨电阻．求：
（1）棒下滑的最大速度．
（2）电路在这个过程中产生的热量．
参考答案：（1）滑棒在下滑过程中速度最大时，加速度a为0，此时有：
mgsinθ=BIL
又I=ER+r=BLvmR+r
由此可解得最大速度：vm=mgsinθ(R+r)B2L2
代入数据解得：vm=5m/s．
（2）由功能关系可得棒在下滑过程中产生的热量为：
Q=mgssinθ-12mvm2=1.25J．
答：（1）棒下滑的最大速度是5m/s．
（2）电路在这个过程中产生的热量是1.25J．
本题解析：
本题难度：一般