时间:2018-10-13 01:23:39
1、简答题 如图所示，光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心．两金属轨道之间的宽度为0.5m，匀强磁场方向如图所示，磁感应强度的大小为0.5T．质量为0.05kg、长为0.5m的金属细杆置于金属轨道上的M点．当在金属细杆内通以电流强度为2A的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动．已知MN=OP=1m，求：
（1）金属细杆开始运动时的加速度大小；
（2）金属细杆运动到P点时的速度大小；
（3）金属细杆运动到P点时对每一条轨道的压力大小．
参考答案：（1）金属细杆开始运动时，由牛顿第二定律得：
F安=BIL=ma
解得：a=BILm=0.5×2×0.50.05m/s2=10m/s2
（2）对金属细杆从M点到P点的运动过程，由动能定理得：
F安?（MN+OP）-mg?ON=12mv2
解得金属细杆运动到P点时的速度大小为：v=
本题解析：
本题难度：一般
2、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
3、选择题 一个矩形金属框MNPQ置于xOy平面内，平行于x轴的边NP的长为d，如图甲所示。空间存在磁场，该磁场的方向垂直于金属框平面，磁感应强度B沿x轴方向按图乙所示规律分布，x坐标相同各点的磁感应强度相同，当金属框以大小为v的速度沿x轴正方向匀速运动时，下列判断正确的是
[? ]
A．若d=l，则线框中始终没有感应电流
B．若
，则当线框的MN边位于x=l处时，线框中的感应电流最大
C．若
，则当线框的MN边位于
处时，线框受到的安培力的合力为零
D．若
，则线框中感应电流周期性变化的周期为
参考答案：AD
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 如图所示，在竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中，放置着一个宽度为L的金属框架，框架的右端接有电阻R．一根质量为m，电阻忽略不计的金属棒受到外力冲击后，以速度v沿框架向左运动．已知棒与框架间的摩擦系数为μ，在整个运动过程中，通过电阻R的电量为q，求：（设框架足够长）
（1）棒运动的最大距离；
（2）电阻R上产生的热量．
参考答案：（1）设在整个运动过程中，棒运动的最大距离为S，则：
回路磁通量的变化量为：△Φ=BLS
又因为通过电阻R的电量：q=.I△t=.ER△t=BLSR，
解得：S=qRBL．
（2）在整个运动过程中，金属棒的动能，一部分转化为电能，另一部分克服摩擦力做功，根据能量守恒定律，则有：
? 12mv2=E+μmgS
得电阻R上产生的热量为：E=12mv2-μmgS=12mv2-μmgqRBL
答：
（1）棒运动的最大距离是qRBL；
（2）电阻R上产生的热量为12mv2-μmgqRBL．
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 如图所示，在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1.0T的有界匀强磁场区域，上边界EF距离地面的高度H = 0.7m。正方形金属线框abcd的质量m = 0.1kg、边长L = 0.1m，总电阻R = 0.02Ω，开始时线框在磁场上方，ab边距离EF高度h = 0.2m，然后由静止开始自由下落，abcd始终在竖直平面内且ab保持水平。求线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中：（g取10m/s2）
（1）线框产生的焦耳热Q；
（2）通过线框截面的电量q；
（3）通过计算画出线框运动的v－t 图象。 
参考答案：解：（1）当线圈ab边进入磁场时
E = BLv1 = 0.2V
安培力F = BLI = BL
= 1N
线圈cd边进入磁场前F = G，线圈做匀速运动，由能量关系可知焦耳热Q = mgL= 0.1J
（2）ab切割磁感线产生的电动势为E = Blv1
电流是
通过a点电量
（3）由解（1）可知，线圈自由落下的时间
在磁场内匀速v = v1，时间
完全进入磁场后到落地运动时间为t3，
图象如下： ? 
本题解析：
本题难度：困难