时间:2019-07-02 23:34:46
1、选择题 如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路，其电阻为R．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列判断正确的是（ ）
A．感应电流方向不变
B．CD段直线始终不受安培力
C．通过线圈的电量为q=
| πa2 R |
| 1 4 |
参考答案：A、在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，磁场方向向里，根据楞次定律可知感应电流的方向始终为逆时针方向，感应电流方向保持不变，故A正确；
B、在整个过程中CD边始终有电流流过，CD边始终受到安培力作用，故B错误；
C、由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值：.E=△Φ△t=B?πa222av=14πBav，
感应电流I=.ER=πBav4R，通过线圈的电荷量q=I△t=πBav4R×2av=πBa22R，故C错误，D正确．
故选：AD．
本题解析：
本题难度：一般
2、计算题 质量为m=0.04Kg的导电细杆ab置于倾角为300的平行放置的光滑导轨上，导轨宽为d=0.4m，杆ab与导轨垂直，如图所示，匀强磁场垂直导轨平面且方向向下，磁感应强度为B=1T。已知电源电动势E=1.5V,内阻r=0.2Ω,试求当电阻R取值为多少时，释放细杆后杆ab保持静止不动。导轨和细杆的电阻均忽略不计，g取10m/s2。
参考答案：
本题解析：通电导体在磁场中受到的安培力为：
，方向沿斜面向上…（2分）
设电流为I时，导体杆刚好静止不动，分析受力可得：
分析导体杆的受力可得: 
…（3分），?解得：
（A）
根据闭合电路欧姆定律可得：
…（3分）?解得：…（2分）
点评：解答这类问题的关键是正确分析安培力的变化，正确分析运动过程中速度、加速度的变化情况，然后列力学方程求解．
本题难度：一般
3、简答题 如图所示，两根水平平行固定的光滑金属导轨宽为L，足够长，在其上放里两根长也为L且与导轨垂直的金属棒ab和cd，它们的质量分别为2m、m，电阻阻值均为R（金属导轨及导线的电阻均可忽略不计），整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中．
(1)现把金属棒ab锁定在导轨的左端，如图甲，对 cd施加与导轨平行的水平向右的恒力F，使金属棒cd向右沿导轨运动，当金属棒cd的运动状态稳定时，金属棒cd的运动速度是多大？
(2)若对金属棒ab解除锁定，如图乙，使金属棒cd获得瞬时水平向右的初速度v0，当它们的运动状态达到稳定的过程中，流过金属棒ab的电量是多少？整个过程中ab和cd相对运动的位移是多大？
参考答案：(1) 
。
(2) 流过ab的电量为
整个过程中ab和cd相对运动的位移是
。
本题解析：(1)当cd棒稳定时，恒力F和安培力大小相等，方向相反，以速度v匀速度运动，有
，又
，得。
(2) ab棒在安培力作用下加速运动，而cd在安培力作用下减速运动，当它们的速度相同，达到稳定状态时，回路中的电流消失，ab、cd棒开始做匀速运动．设这一过程经历的时间为t，最终ab、cd棒的速度为
，通过ab棒的电量为Q．则对于ab棒由动量定理得
，即
。同理，对于cd棒有
，即
，得
。
设整个过程中ab和cd的相对位移为s，由法拉第电磁感应定律得
流过ab的电量为
则由，得
本题难度：一般
4、选择题 闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一闭合电路的（ ? ）
A．磁通量大小有关
B．磁场的磁感强度大小有关
C．磁通量变化的快慢有关
D．磁通量变化的大小有关
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 （18分）、如图，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面。开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0。在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。
参考答案：
?
本题解析：导体棒所受的安培力为：F=Bil?①?（3分）
由题意可知，该力的大小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从v0减小到v1的过程中，平均速度为：
?②?（2分）
当棒的速度为v时，感应电动势的大小为：E=Blv?③?（3分）
棒中的平均感应电动势为：
?④?（2分）
综合②④式可得：?⑤?（2分）
导体棒中消耗的热功率为：
?⑥?（2分）
负载电阻上消耗的热功率为：
?⑦?（2分）
由以上三式可得：?⑧?（2分）
本题难度：一般