时间:2019-03-16 01:43:29
1、选择题 如图，矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 如图，是一个水平放置的导体框架．宽度L﹦1.00m，接有电阻R﹦0.50Ω，磁感应强度B﹦0.40T，方向如图所示，今有导体棒ab横放在框架上，并能无摩擦地沿擦地滑动，框架及导体棒ab的电阻不计，当ab以V﹦4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求：
（1）导体棒ab上的感应电动势E的大小．
（2）电路中感应电流I的大小．
（3）要维持棒ab匀速运动，外力F应为多大．
参考答案：（1）导体ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小：
E=BLv=0.40×1.00×4.0V=1.60V…①
（2）导体ab相当于电源，由闭合电路欧姆定律得回路电流：
I=ER=1.600.5A=3.2A…②
（3）导体ab所受的安培力：
F=BIL=0.40×3.2×1.00N=1.28N…③
由于ab匀速运动，所以水平拉力：
F′=F=1.28N…④
答：（1）导体ab上的感应电动势的大小为1.60V．
（2）电路中感应电流I的大小为3.2A．
（3）要维持棒ab匀速运动，外力F应为1.28N．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动，其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同。图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置，P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处。若两导轨的电阻不计，则
[? ]
A、杆由O到P的过程中，电路中电流变大
B、杆由P到Q的过程中，电路中电流一直变大
C、杆通过O处时，电路中电流方向将发生改变
D、杆通过O处时，电路中电流最大
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 如图所示：宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，现用功率恒为6w的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直），当棒的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度，此过程中，通过棒的电量q=2.8C（框架电阻不计，g取10m/s2）．
问：（1）ab棒达到的稳定速度多大？
（2）ab棒从静止到稳定速度的时间多少？
参考答案：（1）功率：P=Fv①
根据安培力公式：F安=BIL②
根据欧姆定律：I=BLvR…③
又棒稳定时：F=F安+μmg…④
由①②③④联立解得：v=2m/s
（2）由能量守恒得：Pt=Q+μmgs+12mv2①
因为q=It
I=ER
E=△φ△t
△φ=BSL
所以S=qRBL②
由①②联立解得：t=1.5s
答：（1）ab棒达到的稳定速度2m/s；
（2）ab棒从静止到稳定速度的时间1.5s．
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向上，在磁场中有一个总电阻为R、每边长为L的正方形金属框abcd，其中ab、cd边质量均为m，其它两边质量不计，cd边装有固定的水平轴．现将金属框从水平位置无初速释放，如图所示，若不计一切摩擦，金属框经时间t刚好到达竖直面位置a′b′cd．
（1）ab边到达最低位置时感应电流的方向；
（2）求在时间t内流过金属框的电荷量；
（3）若在时间t内金属框产生的焦耳热为Q，求ab边在最低位置时受的磁场力多大？
参考答案：（1）根据右手定则判断可知：ab边到达最低位置时感应电流的方向由a′到b′．
（2）由q=I△t=ER△t，E=△φ△t，△φ=BS-0=BL2
整理得：在时间t内流过金属框的电荷量为：q=BL2R
（3）由能的转化与守恒定律得：mgL=12mυ2+Q
又由感应电动势为 E=BυL，瞬时电流的大小为 I=ER，ab边所受安培力的大小为 F=BIL
整理得：F=B2L2R
本题解析：
本题难度：一般