时间:2018-03-18 09:39:04
1、选择题 一根0.2m长的直导线，在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中以V=3m/s的速度做切割磁感线运动，直导线垂直于磁感线，运动方向跟磁感线、直导线垂直．那么，直导线中感应电动势的大小是（ ）
A．0.48V
B．4.8V
C．0.24V
D．0.96V
参考答案：A
本题解析：
本题难度：简单
2、选择题 如图所示，有理想边界的直角三角形区域abc内部存在着两个方向相反的垂直纸面的匀强磁场，e是斜边ac上的中点，be是两个匀强磁场的理想分界线．现以b点为原点O，沿直角边bc作x轴，让在纸面内与abc形状完全相同的金属线框ABC的BC边处在x轴上，t=0时导线框C点恰好位于原点O的位置．让ABC沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场，现规定逆时针方向为导线框中感应电流的正方向，在下列四个i-x图象中，能正确表示感应电流随线框位移变化关系的是（ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：在0-2L过程，线框进入磁场中，磁感线向外和向里的面积相等，整个线框的磁通量为零，保持不变，线框没有感应电流产生；
在2L-2.5L过程：穿过线框的磁通量增加，总磁感线向里，根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针方向，是正值；由于有效的切割长度均匀减小，感应电动势和感应电流均匀减小；
在2.5L-4L过程：穿过线框的磁通量减小，磁感线向里，根据楞次定律可知，感应电流方向为顺时针方向，是负值；由于有效的切割长度均匀减小，感应电动势和感应电流均匀减小；故D正确，ABC错误．
故选D
本题解析：
本题难度：简单
3、简答题 如图所示，相距为L的光滑平行金属导轨ab、cd固定在水平桌面上，上面放有两根垂直于导轨的金属棒MN和PQ，金属棒质量均为m，电阻值均为R，其中MN被左边系于棒中点的细绳束缚住，PQ的中点与一绕过定滑轮的细绳相连，绳的另一端系一质量为m的物块，绳处于拉直状态，整个装置放于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，若导轨的电阻、滑轮的质量及一切摩擦均忽略不计，当物块由静止释放后，求：（重力加速度为g，金属导轨足够长）
（1）细绳对金属棒MN的最大拉力；
（2）金属棒PQ能达到的最大速度．
参考答案：（1）对棒MN，开始时做加速度逐渐减小速度逐渐增大的变加速运动，
当加速度为零时，速度达到最大，此时感应电流最大，此后棒MN做匀速直线运动．
对棒PQ，F安=BLIm=mg，
对棒MN，Fm=F安=BLIm=mg；
（2）对棒MN，F-mg=0时速度最大，
感应电动势：E=BLvm，
电流：I=E2R，
安培力：F=BLI，
解得：vm=2mgRB2L2；
答：（1）细绳对金属棒MN的最大拉力为mg；
（2）金属棒PQ能达到的最大速度为2mgRB2L2．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，闭合金属线圈abcd位于水平方向匀强磁场的上方h处，由静止开始下落，并进入磁场，在运动过程中，线框平面始终和磁场方向垂直，不计空气阻力，那么线框在进入磁场的过程中出现( )
A．可能加速运动
B．一定减速运动
C．可能匀速运动
D．可能静止状态
参考答案：AC
本题解析：略
本题难度：一般
5、计算题 如图所示,不可伸长的绝缘轻绳长为R,一端系于O点,另一端系一质量为m、电量为+q的点电荷，点电荷可在xoy平面内绕O点做半径为R的圆周运动，如图甲所示，本题计算中忽略点电荷的重力。⑴当点电荷以速率v0沿y方向通过A（R，0）点的瞬间，在空间中加沿x轴正方向的匀强电场E0，要使点电荷能做完整的圆周运动，电场强度E0需满足何条件？⑵在⑴问中，其他条件不变，将空间中的电场用垂直于xoy平面向里的匀强磁场B0需满足何条件？⑶变化的磁场周围激发感生电场，若上述磁场随时间均匀，会在点电荷运动的圆形轨道上产生一个环形电场，其电场线是闭合的，各点场强大小相等。现在空间加一垂直xoy平面向里的匀强磁场，其磁感强度B变化情况如图乙所示，t＝0时刻点电荷的速率为v0，轻绳一直处于伸直状态。试求0～T时间内，轨道中形成的感生电场E感的大小，并在图丙中作出点电荷在0～5T时间内v～t图象，要求写出主要的分析过程。
参考答案：⑴E0≤
?⑵B0≤
?⑶E感=
本题解析：⑴点电荷运动到最左端时绳子张力最小，设此时速度大小为 v,由动能定理有
—qE0×2R=
?①?
点电荷在最左端：qE0+F=
?②
当F≥0时，解得：E0≤
⑵磁场垂直纸面向内，对点电荷产生的洛伦兹力始终指向圆心，对任一点有：
Bqv0+F’=?得F’=—Bqv0?当F’≥0时，解得：B0≤
⑶0到T：E=
,?产生的感生电场E感=
①0到T内：磁感强度均匀增加，产生的感生电场大小一定，点电荷在圆形轨道上做匀加速圆周运动，加速度
a=
?
经时间T后，速度大小为v1=v0+aT=v0+
②T到2T内：磁感强度不变，产生的感生电场为0，点电荷在圆形轨道上做匀速圆周运动，速度v1不变。
③2T到4T内：磁感强度均匀减小，产生的感生电场大小一定，点电荷在圆形轨道上做匀减速圆周运动，
?
经过2T，v2=v1—a’2T=V0+—= V0
④4T到5T内：磁感强度不变，产生的感生电场为0，点电荷在圆形轨道上做匀速圆周运动，速度v0不变。
V—t图象如图所示。
本题难度：一般