时间:2018-10-01 01:02:52
1、计算题 （20分）
一种电磁缓冲装置，能够产生连续变化的电磁斥力，有效缓冲车辆间的速度差，避免车辆间发生碰撞和追尾事故。下图虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，在缓冲车的底部还安装有电磁铁(图中未画出)，能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，在缓冲车的PQ、MN导轨内有一个由高强度材料制成的缓冲滑块K，滑块K可以在导轨上无摩擦地滑动。在滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab的连线长为L，缓冲车在光滑水平面上运动。
（1）如果缓冲车以速度v0与障碍物碰撞后滑块K立即停下，求缓冲车厢速度减半时滑块K上线圈内的感应电流大小和方向；
（2）如果缓冲车以速度v0与障碍物碰撞后滑块K立即停下，求缓冲车厢从碰撞到停下过程中通过的位移（设缓冲车厢与滑块K始终不相撞)；
（3）设缓冲车厢质量为m1 ，滑块K质量为m2，如果缓冲车以速度v匀速运动时．在它前进的方向上有一个质量为m3的静止物体C，滑块K与物体C相撞后粘在一起。碰撞时间极短。设m1 = m2 = m3 = m， cd边进入磁场之前，缓冲车（包括滑块K)与物体C达到相同的速度，求相互作用的整个过程中线圈abcd产生的焦耳热。(物体C与水平面间摩擦不计）
参考答案：（1）
（2）
（3）
本题解析：（1）由右手定则判断出感应电流的方却是abcda（或逆时针）
缓冲车以速度v0/2碰撞障碍物后滑块K静止，滑块相对磁场的速度大小为v0/2
线圈中产生的感应电动势
线圈中感应电流
（2）设此过程中缓冲车通过位移为d，经过时间为t，线圈通过的平均电流为i，平均电动势为E，对缓冲车厢由动量定理
对线圈由闭合电路欧姆定律
（3）设K、C碰撞后共同运动的速度为v1，由动量守恒定律
设缓冲车与物体C共同运动的速度为v2
由动量守恒定律?
设线圈abcd产生的焦耳热为Q，依据能量守恒
解得
本题难度：一般
2、选择题 关于磁场说法正确的是（?）
A．地理的北极就是地磁场的北极
B．安培发现了电流的磁效应
C．磁场是客观存在的，但是磁感线是人们假想出来的
D．某点磁场的方向与小磁针静止时S极的指向相同
参考答案：C
本题解析：地理的北极在地磁的南极附近，A错；奥斯特发现了电流的磁效应，B错；磁场是客观存在的，但是磁感线是人们假想出来的，C对；某点磁场的方向与小磁针静止时N极的指向相同，D错；
点评：对物理常识问题要能够记忆和理解，对物理史实要注意积累，对与地磁场的分布能够建立立体的模型，磁场的方向是认为规定的，要牢记
本题难度：简单
3、选择题 如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点。c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是
A．O点处的磁感应强度为零
B．a、c两点处的磁感应强度的方向不同
C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
D．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
参考答案：D
本题解析：根据右手定则得出两导线的磁场分布规律，然后将两磁场矢量相加分析，跟据右手螺旋定则可得M在O点的磁场方向垂直向下，N导线在O点处的磁场方向垂直向下，所以O点处的磁场方向垂直向下，不为零，A错误；根据右手螺旋定则可得M在a点处的磁场方向垂直向下，N点在a点处的磁场垂直向下，即a点处的磁场方向垂直向下，同理可得b点处的磁场方向垂直向下，根据对称可得ab两点的磁场感应强度大小相等，D正确；根据右手螺旋定则，可得两导线在c点处的和磁场方向竖直向下，在d点处的和磁场方向竖直向下，根据对称可得，两点的大小相等，所以C错误；综合BC可得ac两点的磁场方向相同，B错误；
本题难度：一般
4、选择题 把磁铁靠近铁棒，铁棒会被磁化，这是由于（ ）
A．铁棒两端出现电荷
B．铁棒受到磁铁的吸引力
C．铁棒内的磁畴取向杂乱无章造成的
D．铁棒内的磁畴取向大致相同造成的
参考答案：D
本题解析：
本题难度：简单
5、选择题 著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘薄圆盘可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆盘的中部有一个圆形线圈，圆盘的四周固定着一圈带电的金属小球，如图所示．实验开始时线圈中通有图示方向的大小不变的电流I．对有关实验现象，下列叙述正确的是（ ）
A．若金属小球带正电且线圈中电流突然增大，则圆盘转动方向与电流流向相同
B．若金属小球带正电且线圈中电流突然增大，则圆盘转动方向与电流流向相反
C．若金属小球带负电且线圈中电流突然减小，则圆盘转动方向与电流流向相同
D．若金属小球带负电且线圈中电流突然减小，则圆盘转动方向与电流流向相反
参考答案：BD
本题解析：线圈中电流突然增大，根据楞次定律，外围会产生与原电流方向相反的电场，若金属小球带正电，则圆盘转动方向与电场方向相同，即与电流流向相反，故A错误B正确
线圈中电流突然减小，，根据楞次定律，外围会产生与原电流方向相同的电场，若金属小球带负电，则圆盘转动方向与电场方向相反，即与电流流向相反，故C错误D正确
故选BD
本题难度：简单