时间:2019-07-02 23:34:46
1、填空题 将一束一价的等离子体（即高温下电离的气体，含有大量的带正电和负电的微粒，而整体呈中性），以速度v连续喷入处在匀强磁场中的两平行金属板间，已知v的方向与板面平行而与磁场垂直，板间距离为d．接在两金属板M、N间的电压表的指针稳定示数为U，如图所示，则等离子体的喷射速度为______；M板与N板电势高的是______．
参考答案：由左手定则知正离子向上偏转，所以M带正电，M板相当于电源的正极，则N极的电势高；
两金属板M、N间的电压表的指针稳定示数为U，两板间电压稳定时满足：qvB=qE=qUd，所以v=UBd；
故答案为：UBd；M板．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 电路中感应电动势的大小决定于
[? ]
A. 磁感应强度的大小
B. 穿过这个电路的磁通量
C. 穿过这个电路的磁通量的变化量
D. 穿过这个电路的磁通量的变化率
参考答案：D
本题解析：
本题难度：简单
3、计算题 如图甲所示，间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在MNPQ矩形区域内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在CDEF矩形区域内有方向垂直于斜面向下的磁场，磁感应强度Bt随时间t变化的规律如图乙所示，其中Bt的最大值为2B。现将一根质量为M、电阻为R、长为L的金属细棒cd跨放在MNPQ区域间的两导轨上并把它按住，使其静止。在t=0时刻，让另一根长也为L的金属细棒ab从CD上方的导轨上由静止开始下滑，同时释放cd棒。已知CF长度为2L，两根细棒均与导轨良好接触，在ab从图中位置运动到EF处的过程中，cd棒始终静止不动，重力加速度为g；tx是未知量。求：
（1）通过cd棒的电流，并确定MNPQ区域内磁场的方向；
（2）当ab棒进入CDEF区域后，求cd棒消耗的电功率；
（3）求ab棒刚下滑时离CD的距离。 
参考答案：解：（1）如图所示，cd棒受到重力、支持力和安培力的作用而处于平衡状态，由力的平衡条件有
BIL=Mgsinθ
得I=Mgsinθ/BL
上述结果说明回路中电流始终保持不变，而只有回路中电动势保持不变，才能保证电流不变，因此可以知道：在tx时刻ab刚好到达CDEF区域的边界CD。在0-tx内，由楞次定律可知，回路中电流沿abdca方向，再由左手定则可知，MNPQ区域内的磁场方向垂直于斜面向上
（2）ab棒进入CDEF区域后，磁场不再发生变化，在ab、cd和导轨构成的回路中，ab相当于电源，cd相当于外电阻有
P=I2R=（Mgsinθ/B0L）2R
（3）ab进入CDEF区域前只受重力和支持力作用做匀加速运动，进入CDEF区域后将做匀速运动。设ab刚好到达CDEF区域的边界CD处的速度大小为υ，刚下滑时离CD的距离为s
在0-tx内：由法拉第电磁感应定律有E1=ΔΦ/Δt=（2B-B）（2L×L）/tx=2BL2/tx
在tx后：E2=BLυ
E1=E2
得υ=2L/tx
s=（0+υ）tx/2=L
本题解析：
本题难度：困难
4、计算题 如图所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L＝1m，导轨平面与水平面成
＝30°角，上端连接
的电阻．质量为m＝0.2kg、阻值
的金属棒ab放在两导轨上，与导轨垂直并接触良好，距离导轨最上端d＝4m，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向上．
⑴若磁感应强度B=0.5T，将金属棒释放,求金属棒匀速下滑时电阻R两端的电压；
⑵若磁感应强度的大小与时间成正比，在外力作用下ab棒保持静止，当t＝2s时外力恰好为零.求ab棒的热功率；
⑶若磁感应强度随时间变化的规律是
（T），在平行于导轨平面的外力F作用下ab棒保持静止，求一个周期内回路产生的热量.
参考答案：（1）3V（2）0．5W （3）2π2J=19.72J
本题解析：（1）金属棒匀速下滑，有
代入数据得I=2A，电阻R两端的电压
。
（2）根据题意，设磁感应强度与时间的关系为B＝kt
根据法拉第电磁感应定律，回路中的电动势
根据欧姆定律，回路中的电流
当外力F为零时
由以上各式解得 k＝0.5 T/s，I＝1 A
ab上消耗的功率
＝0.5 W
（3）回路中的电动势
回路中的电流
一个周期内回路产生的热量
。
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，虚线框abcd内为一正方形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面．实线框a′b′c′d′是一个矩形导体线框，a′b′边与ab边平行，且a′b′=2b′c′．若将导线框沿垂直于ab的方向匀速地拉离磁场区域，外力做的功为W1；若将导线框沿垂直于ad的方向以相同的速率匀速地拉离磁场区域，外力做的功为W2．则（ ）
A．W1=W2
B．W1=2W2
C．2W1=W2
D．4W1=W2
参考答案：设b′c′=l，a′b′=2l．
由于线框匀速运动，外力做的功等于线框中产生的焦耳热，根据焦耳定律得：
将导线框沿垂直于ab的方向匀速地拉离磁场区域，外力做的功为：W1=E21Rt1=(Blv)2R?2lv=2B2l3vR
将导线框沿垂直于ad的方向匀速地拉离磁场区域，外力做的功为：W2=E22Rt2=(B2lv)2R?lv=4B2l3vR
得到：W2=2W1
故选：C
本题解析：
本题难度：简单