时间:2019-03-16 03:01:54
1、简答题 如图9-3-14所示，在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨上端跨接一阻值为R的电阻（导轨电阻不计）.两金属棒a和b的电阻均为R，质量分别为ma=2×10-2 kg和mb=1×10-2 kg，它们与导轨相连，并可沿导轨无摩擦滑动.闭合开关S，先固定b，用一恒力F向上拉a，稳定后a以v1="10" m/s的速度匀速运动，此时再释放b，b恰好保持静止，设导轨足够长，取g="10" m/s2.
图9-3-14
（1）求拉力F的大小；
（2）若将金属棒a固定，让金属棒b自由滑下（开关仍闭合），求b滑行的最大速度v2.
参考答案：（1）0.4 N （2）5 m/s
本题解析：（1）b棒静止，则有mbg=BIbL
b棒中的电流
a棒匀速运动，则F=mag+BIaL
所以F=mag+2mbg="0.4" N.
（2）当a匀速运动时，产生的感应电动势Ea=BLv1
a棒中的电流
再由BIaL=2BIbL=2mbg
解得
将a固定后，b达到最大速度，即匀速运动时
则
所以v2="5" m/s.
本题难度：简单
2、选择题 多选
下列提供了科技发展及物理与生活的四则信息，其中肯定错误的是（ ? ）
A．运输灵敏电流表时，为了防止指针的大角度偏转，应把灵敏电流表的正负接线柱用导线连接
B．某国际科研小组正在研制利用超导材料制成灯泡的灯丝和闭合电路。利用电磁感应激起电流后，由于电路电阻为零从而使灯泡一直发光?
C．由于太阳的照射，海洋表面的温度可达30℃左右，而海洋深处的温度要低得多，在水深600～1000m的地方，水温约为4℃。据此，科学家研制了一种抗腐蚀的热交换器，利用海水温差发电参考答案：BD
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 关于感应电动势的大小，下列说法正确的是（ ）
A．跟穿过闭合电路的磁通量有关
B．跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关
C．跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关
D．跟电路中电阻大小有关
参考答案：A、感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与磁通量没有直接的关系．故A错误．
? B、感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成正比．故B错误．
? C、根据法拉第电磁感应定律可知：感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率反映磁通量变化的快慢．故C正确．
? D、感应电动势的大小跟电路中电阻大小无关．故D错误．
故选C
本题解析：
本题难度：简单
4、简答题 如图所示，在磁感应强度为0.6T的匀强磁场中，长为0.5m、电阻为1Ω的导体棒ab放置在水平的光滑金属框上，如图所示．导体棒ab在外力作用下以10m/s的速度向右匀速滑动，已知电容C=2μF，电阻R1=5Ω，其余电阻忽略不计，求：
（1）ab棒哪端的电势高？ab棒中的电动势的大小？
（2）为使ab棒匀速运动，外力的大小及其机械功率？
（3）电容器的电量？
参考答案：（1）由右手定则可知ab中电流从b流向a，电源内部电流从负极流向正极，故a端电势高，
电动势为：E=BLv=0.6×0.5×10=3V．
故a端电势高，ab棒中的电动势大小为3V．
（2）导体棒所受安培力为：
F安=BIL ①
E=BLV ②
I=ER1+r=35+1=0.5A③
F=F安 ④
P=F安v ⑤
联立以上各式得F=0.15N，P=1.5W．
故外力的大小F=0.15N，外力功率为P=1.5W．
（3）电容器的带电量为：Q=CU
电容器两端的电压为：U=I?R1=BLVR+rR1=2.5V
解得：Q=5×10-6C．
故电容器的电量为：Q=5×10-6C．
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量）。由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。
传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极a和c，a、c间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与a、c的连接放像以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时，在电极a、c的间出现感应电东势E，并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q。设磁场均匀恒定，磁感应强度为B。
（1）已知
，设液体在测量管内各处流速相同，试求E的大小。（π去3.0）
（2）一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查，原因是误将测量管接反了，既液体由测量管出水口流入，从如水口流出。因为已加压充满管道。不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正直的简便方法；
（3）显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为R。a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率色变化而变化，从而会影响显示仪表的示数。试以E、R。r为参量，给出电极a、c间输出电压U的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。 
参考答案：解：（1）导电液体通过测量管时，相当于导线做切割磁感线的运动，在电极a、c间切割感应线的液柱长度为D，设液体的流速为v，则产生的感应电动势为E=BDv ①
由流量的定义，有Q=Sv=
? ②
两式联立解得
代入数据得
?
（2）能使仪表显示的流量变为正值的方法简便，合理即可，如：改变通电线圈中电流的方向，是磁场B反向，或将传感器输出端对调接入显示仪表
（3）传感器的显示仪表构成闭合电路，有闭合电路欧姆定律
? ③
输入显示仪表是a、c间的电压U，流量示数和U一一对应，E与液体电阻率无关，而r随电阻率的变化而变化，由③式可看出，r变化相应的U也随之变化。在实际流量不变的情况下，仪表显示的流量示数会随a、c间的电压U的变化而变化，增大R，使R＞＞r，则U≈E，这样就可以降低液体电阻率的变化对显示仪表流量示数的影响
本题解析：
本题难度：困难