时间:2019-06-26 04:11:38
1、选择题 如图所示的匀强磁场中放置有固定的金属框架，导体棒DE在框架上沿图示方向匀速直线运动，框架和棒所用金属材料相同，截面积相等，如果接触电阻忽略不计，那么在DE脱离框架前，保持一定数值的是（ ）
A．电路中磁通量的变化率
B．电路中感应电动势的大小
C．电路中感应电流的大小
D．DE杆所受的磁场力的大小
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
2、选择题 如图所示，矩形线圈长为L，宽为h，电阻为R，质量为m，由空中某一高度自由落下，加速穿过一匀强磁场区域，磁区的宽度也为h．设矩形线圈刚进入磁区时的动能为Ek1，刚穿出磁区时的动能为Ek2，这一过程中产生的焦耳热为Q，线圈克服磁场力做的功为W1，重力做的功为W2，不计空气阻力，则下列关系式中正确的是（ ）
A．Q=Ek1-Ek2
B．Q=W2-W1
C．Q=W1
D．Q=W2
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
3、填空题 如图所示，两平行导轨间距L=0.5m，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角θ=30°，垂直斜面方向向上的匀强磁场磁感应强度B=1.0T，水平部分没有磁场，金属杆ab质量m=0.05kg，电阻r=0.2Ω，运动中与导轨始终接触良好，并且垂直于导轨．电阻R=0.8Ω，导轨电阻不计．当金属棒从斜面上距底面高h=1.0m以上的任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x=1.25m，取g=10m/s2，求：
（1）金属棒在斜面上的最大运动速度；
（2）金属棒与水平导轨间的动摩擦因素；
（3）若金属棒从高度h=1.0m处由静止释放，电阻R产生的热量．
参考答案：（1）到达水平面之前已经开始匀速运动，设最大速度为v，感应电动势为：
E=BLv
感应电流为：I=ER+r
安培力为：F=BIL
匀速运动时，沿斜面方向上受力有：mgsinθ=F
联立并代入数据解得：v=1.0m/s
（2）在水平面上滑动时，滑动摩擦力为：f=μmg
金属棒在摩擦力作用下做匀减速运动，由牛顿第二定律有：f=ma
金属棒在水平面做匀减速运动，由运动学公式有：v2=2ax
联立并代入数据解得：μ=0.04
（3）下滑的过程中，由动能定理可得：
mgh-W=12mv2
安培力所做的功等于电路中产生的焦耳热，即为：
W=Q
电阻R上产生的热量：
QR=RR+rQ
代入数据解得：QR=0．38J．
答：（1）棒在斜面上的最大速度为1m/s．
（2）水平面的滑动摩擦因数为0.04．
（3）从高度h=1.0m处滑下后电阻R上产生的热量为0.38J．
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 如图所示，两根不计电阻的金属导线MN与PQ 放在水平面内，MN是直导线，PQ的PQ1段是直导线，Q1Q2段是弧形导线，Q2Q3段是直导线，MN、PQ1、Q2Q3相互平行。M、P间接入一个阻值R=0.25Ω的电阻。质量m=1.0 kg、不计电阻的金属棒AB能在MN、PQ上无摩擦地滑动，金属棒始终垂直于MN，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。金属棒处于位置(I)时，给金属棒一向右的初速度v1=4 m/s，同时给一方向水平向右F1=3 N的外力，使金属棒向右做匀减速直线运动；当金属棒运动到位置(Ⅱ)时，外力方向不变，改变大小，使金属棒向右做匀速直线运动2s到达位置(Ⅲ)。已知金属棒在位置(I)时，与MN、Q1Q2相接触于a、b两点，a、b的间距L1=1 m；金属棒在位置(Ⅱ)时，棒与MN、Q1Q2相接触于c、d两点；位置(I)到位置(Ⅱ)的距离为7.5 m。求：
（1）金属棒向右匀减速运动时的加速度大小；
（2）c、d两点间的距离L2；
（3）金属棒从位置(I)运动到位置(Ⅲ)的过程中，电阻R上放出的热量Q。
参考答案：解：（1）金属棒从位置(I)到位置(Ⅱ)的过程中，加速度不变，方向向左，设大小为a，在位置I时，a、b间的感应电动势为E1，感应电流为I1，受到的安培力为F安1，则
E1=BL1v1?
F安1
F安1=4 N
根据牛顿第二定律得F安1－F1 =ma
a= 1 m/s2
?（2）设金属棒在位置(Ⅱ)时速度为v2，由运动学规律得
=－2as1
v2=1 m/s
由于在(I)和(II)之间做匀减速直线运动，即加速度大小保持不变，外力F1恒定，所以AB棒受到的安培力不变即F安1=F安2
m
（3）金属棒从位置(Ⅱ)到位置(Ⅲ)的过程中，做匀速直线运动，感应电动势大小与位置(Ⅱ)时的感应电动势大小相等，安培力与位置(Ⅱ)时的安培力大小相等，所以F2= F安2=4 N
设位置(II)和(Ⅲ)之间的距离为s2，则s2=v2t=2 m
设从位置(I)到位置(Ⅱ)的过程中，外力做功为W1，从位置(Ⅱ)到位置(Ⅲ)的过程中，外力做功为W2，则
W1= F1s1=22.5 J?
W2= F2s2=8 J?
根据能量守恒得W1+ W2
解得Q = 38 J
本题解析：
本题难度：困难
5、选择题 如图所示，匀强磁场区域宽度为L，使一个边长为d?（d．＞L）的矩形线圈以恒定速度v向右通过磁场区域，在整个过程中，有感应电流的时间为（ ）
A．d/V
B．2L/V
C．（d-L）/V
D．（d-2L）/V 
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般