时间:2019-06-26 04:21:33
1、计算题 &n bsp;（15分）如图所示，PQ和MN为水平放置的平行金属导轨，间距为l=1.0m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=20g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M=30g。在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10m/s2。
（1）若导轨是光滑的，为了使物体c能保持静止，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？
（2）若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍，若要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？
参考答案：（1）1.5A a-b（2）1A-2A a-b
本题解析：（1）ab棒在水平方向受到细绳的拉力和磁场的安培力而平衡，根据力的平衡，BIL=Mg，得：
根据左手定则判断，棒中的电流方向应该由a到b。
（2）若导轨粗糙，设棒和导轨之间的最大静摩擦力为f。若BIl>Mg，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同，设此时电流为I1，即有BI1l－Mg≤f=0.5mg，解得
若BIl<Mg，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反，设此时电流为I2，即有 
解得
即ab棒中的电流为
根据左手定则判断，棒中的电流方向应该由a到b
考点：考查受力平衡的分析和安培力的计算
点评：本题难度中等，难点在于根据导体棒的相对运动趋势确定静摩擦力的方向，同时还要能够灵活应用安培力分析受力平衡问题
本题难度：一般
2、选择题 关于磁感应强度的单位T，下列说法正确的有（?）
A．1T = 1Wb/m2
B．1T = 1Wb·m
C．1T = 1N·s/（C·m）
D．1T = 1N/（A·m）
参考答案：ACD
本题解析：由电场强度的定义：
可知，1T = 1N/（A·m），D选项正确；由
，可以推出C选项正确；由
可知，
，1T = 1Wb/m2，A选项正确；故选ACD。
点评：掌握磁感应强度的定义，结合公式推导可以确定不同的答案。
本题难度：简单
3、选择题 关于通电导线所受安培力F的方向、磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是：(? )
A．F、B、I三者总是互相垂直的
B．F总与B和I垂直，但B、I之间可以不垂直
C．B总与F和I垂直，但F、I之间可以不垂直
D．I总与F和B垂直，但F、B之间可以不垂直
参考答案：B
本题解析：由左手定则知F总与B和I垂直，但B、I之间可以不垂直，B对。
本题难度：简单
4、选择题 下列说法中正确的是（ ）
A．由B=
| F IL |
参考答案：A、B=FIL是磁感应强度的比值定义法，公式正反比关系不成立，故A错误．
B、若线圈与磁感线平行，不管磁感应强度多大，磁通量都为零，故B错误．
C、通电导线与磁感线不垂直时才受安培力，通电导线与磁感线垂直时则不受安培力，故C错误．
D、洛伦兹力与运动电荷方向一定垂直，故一定不做功，故D正确．
故选：D
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 （8分）如图所示，竖直向上的匀强磁场，零时刻磁感应强度B0为2T，之后以1T/s在变大，水平轨道电阻不计，且不计摩擦阻力。宽L=2m的导轨上放一电阻r=lΩ的导体棒，并用水平线通过定滑轮吊着质量M=2kg（g=10m/s2）的重物，轨道左端连接的电阻R=19Ω，图中的l=1m，求：
（1）重物被吊起前感生电流大小；
（2）零时刻起至少经过多长时间才能吊起重物．
参考答案：（1）0.1A；（2）98s；
本题解析：（1）由法拉第电磁感应定律可求出回路感应电动势：
由闭合电路欧姆定律可求出回路中电流 
（2）由于安培力方向向左，应用左手定则可判断出电流方向为顺时针方向（由上往下看）
再根据楞次定律可知磁场增加，在t时磁感应强度为：
此时安培力为F安=BIL
要提起重物，由受力分析可知F安=mg
代入数据得t=98s
考点：法拉第电磁感应定律
本题难度：一般