时间:2017-09-25 08:38:43
1、简答题 如图所示，平行光滑导轨OPQ、OˊPˊQˊ相距L=0.5m，导轨平面与水平面成θ=53°角，OP段和OˊPˊ段是导电的，PQ段和PˊQˊ段是绝缘的，在P和Pˊ处固定一个“∩”形导体框abcd，导体框平面与导轨面垂直，面积S=0.3m2．空间存在变化的匀强磁场，方向与导轨平行，与线圈abcd垂直．质量为m=0.02kg、电阻R=0.2Ω的金属棒AB放在两导轨上QQˊ处，与PPˊ的距离x=0.64m，棒与导轨垂直并保持良好接触．t=0时刻，从QQˊ无初速度释放金属棒AB，此时匀强磁场方向沿导轨向上（规定为正方向），磁感应强度B的变化规律为B=0.2-0.8t（T）．除金属棒AB外，不计其它电阻．求：
（1）经过多长时间，金属棒AB中有感应电流？感应电流的方向如何？
（2）假设OP段和OˊPˊ段的导轨足够长，金属棒AB在OP段和OˊPˊ段的导轨上能滑行多远？
（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2）
参考答案：（1）金属棒从QQˊ处运动PPˊ处的过程没有感应电流，之后有感应电流，
x=12gsinθt2
代人数据解得：t=
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化率为
（
为常量）．一边长为
的线框，其电阻为R，线框有一半面积处于磁场区域中．则线框中感应电流的
表达式为____________；线框电功率表达式为____________．
参考答案：KS/2R? K2S2/4R
本题解析：
?KS/2R,电功率
?K2S2/4R
本题难度：简单
3、简答题 如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角是θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B．在导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻，导轨的电阻不计．一根垂直于导轨放置的金属棒ab，电阻为r?质量为m，从静止开始沿导轨下滑，下滑高度为H时达到最大速度．不计摩擦，求在此过程中：
（1）ab?棒的最大速度
（2）通过电阻R的热量
（3）通过电阻R的电量．
参考答案：（1）金属棒向下做加速度减小的加速运动，当加速度a=0时，速度达到最大．
有mgsinθ=FA
FA=BIL
I=BLvmR+r
联立三式得，mgsinθ=B2L2vmR+r，
所以vm=mg(R+r)sinθB2L2．
（2）根据能量守恒得：
mgH=12mvm2+Q总
所以整个回路产生的热量Q总=mgH-12mvm2
则通过电阻R的热量QR=RR+rQ总=mgH-12m(mg(R+r)sinθB2L2)2R+rR
（3）下滑高度为H的过程中磁通量的增加量为△Φ=BLHsinθ．
通过电阻R的电量q=.I△t=△ΦR总=BLH(R+r)sinθ．
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 如图所示，匀强磁场B1垂直水平光滑金属导轨平面向下，垂直导轨放置的导体棒ab在平行于导轨的外力作用下从静止开始运动，通过互感，使电压表示数U保持不变。定值电阻的阻值为R，变阻器
的最大阻值为
。在电场作用下，带正电粒子源从O1由静止开始经O2小孔垂直AC边射入第二个匀强磁场区，该磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，其下边界AD与AC的夹角
。设带电粒子的电荷量为q、质量为m，A端离小孔
的高度为高度
，请注意两线圈绕法，不计粒子重力，已知
；
。
求：（1）为满足要求，试判断金属棒应在外力作用下做何种运动？
（2）调节变阻器的滑动头，使接入电阻
为多大时，粒子刚好不会打在AD板上？
（3）调节的滑动头，从题（2）中的位置缓慢移动到接入电阻为
处 ，求源源不断的粒子打在AD边界上的落点间的最大距离
（用
表示）。
参考答案：（1）向左做匀加速直线运动（2）
（3）
本题解析：（1）要满足要求，金属棒应在外力作用下向左做匀加速直线运动
（2）如图所示，粒子进入B磁场的速度为
，刚好不打在AD板上，圆轨迹半径
，
则
①
②
根据几何关系：
④
代入数据，联立①②③④得：
（3）如图，
当滑片移到接入电阻为
处时，设带电粒子进入磁场时的速度为
，圆轨迹半径为
则
⑤ 1分
在磁场中：
⑥ 1分
联立④⑤⑥得：
∴落地点间最大距离：
1分
考点：考查了带电粒子在有界磁场中的运动
本题难度：困难
5、实验题 关于“研究影响感应电动势大小的有关因素”的实验。
（1）如图所示为本实验装置图，图中①所示的器材是________，图中②所示的器材是__________。 
（2）实验时，针对同一个螺线管分别让小车以不同的速度靠近它，这是为了研究
[? ]
A．感应电动势的大小与小车运动速度的关系
B．感应电动势的大小与磁通量变化的时间的关系
C．感应电动势的大小与磁通量的变化量的关系
D．感应电动势的大小与螺线管匝数的关系
（3）通过本实验，可以得出的结论是：若穿过回路的磁通量变化越快，则_______________。
参考答案：（1）光电门，螺线管（线圈）
（2）B
（3）感应电动势越大
本题解析：
本题难度：一般