时间:2018-10-13 01:32:49
1、计算题 如图甲所示，n=10匝的圆形线圈，线圈两端与同一平面内放置的光滑平行导轨两端相连，导轨宽L=0.5m，长也为L的导体棒MN垂直放在导轨上且与导轨良好接触。电路中接入的电阻R=0.5Ω，导轨、导体棒与线圈电阻均不计。在导轨平面范围内有匀强磁场B1=0.8T垂直穿过，方向垂直纸面向外。在线圈内有垂直纸面向内的匀强磁场B2，线圈中的磁通量随时间变化的图像如图乙所示。请根据下列条件分别求解：
（1）如导体棒MN在外力作用下保持静止，求t=2s时刻导体棒受到的安培力。
（2）如导体棒MN在外界作用下，在匀强磁场B1中沿导轨方向作匀速直线运动，运动速度大小为v=25m/s，求t=2s时刻导体棒受到的安培力。
参考答案：解：（1）由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为：E2＝n△φ/△t=10×
V=5V
回路中产生的感应电流为：I＝
＝10A，方向为逆时针方向
导体棒MN受到的安培力为：F=B1IL=0.8×10×0.5 N=4N，方向为水平向左
（2）导体棒MN切割磁感线产生的感应电动势为：E1=B1Lv=0.8×0.5×25V=10V
若导体棒沿导轨平面向右匀速运动切割磁感线，则E1、E2产生的电流方向相同，仍为逆时针方向
所以回路中产生的感应电流大小为：I′＝
＝
A=30A
导体棒MN受到的安培力为：F′=B1I′L＝0.8×30×0.5 N＝12N，方向仍为水平向左
若导体棒沿导轨平面向左匀速运动切割磁感线，则E1、E2产生的电流方向相反
所以回路中产生的感应电流大小为：I′′＝
＝10A
所以导体棒MN受到的安培力为4N，方向水平向右
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 下列关于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中，正确的是：（?）
A．磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直
B．磁场对运动电荷的作用力方向一定与速度方向垂直
C．带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直在变
D．电荷在磁场中不可能做匀速直线运动
参考答案：ABC
本题解析：根据左手定则，磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直，磁场对运动电荷的作用力方向一定与速度方向垂直，AB对。洛伦兹力始终与速度方向垂直，只改变速度方向，不改变速度大小，C对。电荷速度方向平行与磁场方向时，不受洛伦兹力，可以做匀速直线运动，D错。
本题难度：简单
3、选择题 在磁场中的同一位置，先后引入长度相等的直导线a和b，a、b导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因此所受的力也不一样．下列几幅图象表现的是导线所受的安培力F与通过导线的电流I的关系．a、b各自有一组F、I的数据，在图象中各描出一个点．在下图中，请判断描绘正确的是( )
参考答案：BC
本题解析：根据安培力公式F=BIL可知，在B和L相同时，F与I成正比，因此F-I图象为一过原点直线，BC正确。
本题难度：简单
4、选择题 空间有一磁感应强度为B的水平匀强磁场，质量为m、电荷量为q的质点以垂直于磁场方向的速度v0水平进入该磁场，在飞出磁场时高度下降了h。重力加速度为g。则下列说法正确的是
A．带电质点进入磁场时所受洛伦兹力可能向上
B．带电质点进入磁场时所受洛伦兹力一定向下
C．带电质点飞出磁场时速度的大小为v0
D．带电质点飞出磁场时速度的大小为
参考答案：AD
本题解析：由于质点重力不能忽略，磁场方向未知，因此洛伦兹力方向可能向上也可能向下，A正确，B错误；向下运动时，由于重力做了正功，动能增加，C错误，由于洛仑兹力不做功，只有重力做功，根据动能定理，
，因此带电质点飞出磁场时速度的大小为，D正确。
考点：带电质点在复合场中的运动
本题难度：一般
5、选择题 两条导线互相垂直，相隔一段较小的距离，如图所示；其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，CD导线将：（ ?）
A．逆时针方向转动，同时靠近导线AB
B．顺时针方向转动，同时靠近导线AB
C．逆时针方向转动，同时离开导线AB
D．顺时针方向转动，同时离开导线AB
参考答案：A
本题解析：分析：电流CD处于电流AB产生的磁场中，在CD左右两边各取一小电流元，根据左手定则判断其安培力的方向，从而判断其运动．当CD导线转过90°后，看两电流是同向电流还是异向电流，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥．
解答：解：电流AB产生的磁场在右边垂直纸面向里，在左边垂直纸面向左，在CD左右两边各取一小电流元，根据左手定则，左边的电流元所受的安培力方向向下，右边的电流元所受安培力方向向上，知CD导线逆时针方向转动．当CD导线转过90°后，两电流为同向电流，相互吸引．所以导线CD逆时针方向转动，同时靠近导线AB．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
本题难度：一般