时间:2019-06-28 05:47:49
1、计算题 如图甲所示，固定于水平面上的两根互相平行且足够长的金属导轨，处在方向竖直向下的匀强磁场中。两导轨间距离l= 0.5m，两轨道的左端之间接有一个R=0.5W的电阻。导轨上垂直放置一根质量m=0.5kg的金属杆。金属杆与导轨的电阻忽略不计。将与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，使杆从静止开始运动，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v与F的关系如图乙所示。取重力加速度g=10m/s2，金属杆与导轨间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，金属杆始终与轨道垂直且它们之间保持良好接触。
（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？
（2）求磁感应强度B的大小，以及金属杆与导轨间的动摩擦因数μ 。
参考答案：（1）加速度减小的变加速直线运动；（2）B=1T；μ=0.4。
本题解析：（1）当对杆施加一定的拉力而使杆运动时，杆切割磁感线产生感应电流，电流产生的安培力又阻碍杆的运动，当速度越大，安培力就越大，直到拉力与安培力、摩擦力的保力为零时，杆做匀速直线运动，故杆做匀速直线运动前，杆的加速度是变化的，所以它做变加速直线运动；由于杆受到的合力是小的，故加速度逐渐减小，所以杆做的是加速度逐渐减小的变加速直线运动。
（2）设杆匀速运动的速度为v，则此时杆产生的感应电动势E=Blv，电路中的电流为I=
，安培力的大小为F=BlI=
。
设摩擦力为f，则当拉力为4N时，杆匀速的速度为4m/s，故4N=f+
N；
则当拉力为8N时，杆匀速的速度为12m/s，故8N=f+
N；
解之得：B=1T，f=2N；
故金属杆与导轨间的动摩擦因数μ=
=0.4。
考点：牛顿第二定律，安培力的计算。
本题难度：困难
2、简答题 下列关于感应电动势大小的说法，正确的是（ ）
A．线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势一定越大
B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大
C．线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大
D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大
参考答案：A、线圈中磁通量变化大，但磁通量变化率不一定越大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故A错误；
B、线圈中磁通量大，但磁通量变化率不一定越大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故B错误；
C、线圈放在磁感应强度越强的地方，磁通量虽然较大，但变化率不一定大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故C错误；
D、线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大，故D正确；
故选：D
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 关于磁感应强度，下列说法中正确的是（ ）
A．磁感应强度只反映了磁场的强弱
B．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量
C．磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受作用力的方向
D．磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受作用力的反方向
参考答案：A、B磁感应强度B是描述磁场强弱和方向的物理量，B的大小表示磁场的强弱，B的方向表示磁场的方向．故A错误，B正确．
C、D磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受作用力的方向总是垂直．故CD错误．
故选B
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为
的绝缘斜面上，两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，经过足够长的时间后，金属杆达到最大速度vm。导轨和金属杆接触良好，导轨和金属杆的电阻可忽略，不计一切摩擦，已知重力加速度为g。
（1）求磁感应强度的大小；
（2）金属杆在加速下滑过程中，当速度达到v1且v1＜vm时，求此时杆的加速度大小；?
参考答案：解：（1）mgsin
? I=
? B=
（2）mgsin
? a=gsin
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 下列各图中，用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的是（?）
参考答案：D
本题解析：通电导线周围的磁场方向，由右手螺旋定则来确定，伸开右手，大拇指方向为电流方向，四指环绕方向为磁场方向，通电直导线的磁感线是由导线为中心的一系列同心圆，且导线与各圆一定是相互垂直的，故正确的画法只有D．
本题难度：简单