时间:2017-11-10 07:41:52
1、计算题 水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆（见图甲），导轨的电阻忽略不计，匀强磁场方向竖直向下，用与平轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆从静止开始运动，电压表的读数发生变化，但最终将会保持某一数值U恒定不变；当作用在金属杆上的拉力变为另一个恒定值时，电压表的读数最终相应地会保持另一个恒定值不变，U与F的关系如图乙。若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5 Ω，金属杆的电阻r=0.5 Ω。（重力加速度g=10m/s2）求：
（1）磁感应强度B；
（2）当F=2.5N时，金属杆最终匀速运动的速度；
（3）在上述（2）情况中，当金属杆匀速运动时，撤去拉力F，此后电阻R上总共产生的热量。
参考答案：解：（1）由部分电路欧姆定律
?①
金属杆所受安培力F安=BIL ②
由于金属杆匀速运动F安=F ③
从U-F图象中取一点F=8N?U=8V ④
由①②③④式解得B=1T?
（2）当F=2.5N时，由图象可得U=2.5V ⑤
据闭合电路欧姆定律得
?⑥
金属杆产生的感应电动势E=BLv ⑦
由⑤⑥⑦式解得：
?
（3）撤去拉力后，金属杆做减速运动，最终静止
由能量转化守恒定律知电路中产生总的热量
?⑧
电阻R产生的总热量
?⑨
由⑧⑨式解得QR=12.5J
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，直角三角形ABC是由同种金属材料制成的线框，线框位于跟有界匀强磁场垂直的平面内．现用外力将线框ABC匀速向右拉进磁场，至AB边进入磁场前，设线框中产生的感应电动势为E、AB两点间的电势差为U、线框受安培力的合力为F、回路中消耗的电功率为P，则与这一过程相符合的各物理量与图示位移的关系图象是（ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：A、设∠ACB=θ，切割的有效长度为xtanθ，则感应电动势的大小E=Blv=Bxvtanθ，电动势与x成正比．故A错误．
B、回路中的电流I=ER总，则AB两点间的电势差U=IRAB=Bxvtanθ?RABR总，与x成正比．故B正确．
C、线框所受安培力F=BIL=B?BxvtanθR总xtanθ=B2x2vtan2θR总，与x平方成正比．故C错误．
D、回路中消耗的电功率为P=E2R总=B2x2v2tan2θR总，与x的平方成正比．故D错误．
故选：B．
本题解析：
本题难度：简单
3、填空题 在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一半径为R的圆弧金属丝ab，ab的长度为周长的
，弧平面与磁场垂直，若其以速度v向右运动，如图所示，则ab两点间感应电动势的大小为____________，a点电势比b点__ __________。
参考答案：
BRv，高
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）．则线框内产生的感应电流的有效值为（ ? ）
A．BL2ω/2R
B．
BL2ω/2R
C．BL2ω/4R
D．BL2ω/4R 
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 如图所示装置中，cd杆原来静止．当ab杆做如下那些运动时，cd杆将向右移动（ ）
A．向右匀速运动
B．向右加速运动
C．向左加速运动
D．向右减速运动
参考答案：A、ab杆向右匀速运动，在ab杆中产生恒定的电流，该电流在线圈L1中产生恒定的磁场，在L2中不产生感应电流，cd不受安培力作用，所以cd杆不动．故A错误．
B、ab杆向右加速运动，根据右手定则，知在ab杆上产生增大的a到b的电流，根据安培定则，在L1中产生向上增强的磁场，该磁场向下通过L2，根据楞次定律，在cd杆上产生c到d的电流，根据左手定则，受到向右的安培力，向右运动．故B正确．
C、ab杆向左加速运动，根据右手定则，知在ab杆上产生增大的b到a的电流，根据安培定则，在L1中产生向下增强的磁场，该磁场向上通过L2，根据楞次定律，在cd杆上产生d到c的电流，根据左手定则，受到向左的安培力，向左运动．故C错误．
D、ab杆向右减速运动，根据右手定则，知在ab杆上产生减小的a到b的电流，根据安培定则，在L1中产生向上减弱的磁场，该磁场向下通过L2，根据楞次定律，在cd杆上产生d到c的电流，根据左手定则，受到向左的安培力，向左运动．故D错误．
故选：B．
本题解析：
本题难度：一般