时间:2019-07-03 00:13:47
1、简答题 如图(甲)所示，两水平放置的平行金属板C、D相距很近，上面分别开有小孔O和
，水平放置的平行金属导轨P、Q与金属板C、D接触良好，且导轨在磁感应强度为B1＝10T的匀强磁场中，导轨间距L＝0.50m．金属棒AB紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动．其速度图像如图(乙)，若规定向右运动速度方向为正方向，从t＝0时刻开始，由C板小孔O处连续不断飘入质量为m＝3.2×10－21kg、电量q＝1.6×10－19C的带正电的粒子(设飘入速度很小，可视为零)．在D板外侧有以MN为边界的匀强磁场B2＝10T，MN与D相距d＝10cm，B1和B2方向如图(甲)所示(粒子重力及其相互作用不计)，求：
(1)0～4.0s时间内哪些时刻发射的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN？
(2)粒子从边界MN射出来的位置之间最大的距离为多少？
?
参考答案：（1） 0.25s＜t＜1.75s．
（2）7.3cm．
本题解析：(1)只有当CD下正上负使其间电场向上，即AB棒向右运动时，粒子才可能从O运动到，而粒子要飞出磁场边界MN的最小速度v0必须满足
d＝
，
设CD间电压为U，则qU＝
，
由①②解得U＝25V．
AB棒切割磁感线产生电动势为E，则
? U＝E＝B1Lv，解得v＝5m/s．
所以根据图(乙)可以推断得出：
0.25s＜t＜1.75s．
(2)当AB棒速度最大，即
＝20m/s时，产生感应电动势为
，可得＝B1L＝100V．
此时带电粒子经加速后速度为v，根据动能定理，有
? q＝
mv2，
解得? v＝100m/s．
此时带电粒子的轨道半径为
＝
＝0.2m．
出射点与的水平距离为
x＝－
＝0.027m＝2.7cm．
粒子从边界MN射出来的位置间最大距离为
? s＝d－x＝7.3cm．
本题难度：一般
2、选择题 如图所示,相距为d 的两水平虚线L1和L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L,L＜d,质量为m,电阻为R,将线圈在磁场上方高为h处,由静止释放,ab边刚进入磁场时速度为
,ab边刚出磁场时速度也为,在线圈全部穿过磁场过程中(? )
A．感应电流所做功为mgd
B．感应电流所做功为2mgd
C．线圈最小速度一定为
D．线圈最小速度一定为
参考答案：BD
本题解析：从ab边刚进入磁场时到ab边刚出磁场时，动能的改变量为零,即重力做的正功跟安培力做的负功相等，所以进入磁场时感应电流所做功为mgd，出磁场时和进磁场时运动情况相同，那么在线圈全部穿过磁场过程中，感应电流所做功为2mgd，故A错误B正确
cd边刚进入磁场时，速度最小，从线圈释放位置到cd边进入磁场过程中，根据能量守恒有，
，因为
，联立计算可得，线圈最小速度一定为
故选D
本题难度：简单
3、选择题 如图所示，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，让导体PQ在 U形导轨上以v=10m/s向右匀速滑动，两导轨间距离l=0.8m，则产生的感应电动势的大小和PQ中的电流方向分别是（ ）
A 4V，由P向Q B 0.4V，由Q向P
C 4V，由Q向P D 0.4V，由P向Q
参考答案：C
本题解析：根据公式
得
，根据右手定则得电流方向有Q流向P，选C。
本题难度：一般
4、简答题 如图所示，闭合的单匝线圈放在匀强磁场中，以角速度ω=300弧度/秒绕中心轴oo′逆时针匀速转动（沿oo′方向看）．oo′轴垂直磁场方向，线圈ab的边长为0.1米，bc边长为0.2米，线圈的总电阻R=0.05欧，B=0.5特，从中性面开始转动，求：
（1）单匝线圈的最大感应电动势是多少？位置如何？
（2）由中性面开始转过90°时，平均感应电动势是多少？
（3）由中性面开始转过90°时外力做功是多少？
参考答案：（1）当线圈处于与中性面垂直的位置时（即磁场的方向与线圈平面平行），此时感应电动势最大．
E=2BLabv
又v=Lbc2ω，
则有：E=BLabLbcω=0.5×0.1×0.2×300V=3V．
（2）根据法拉第电磁感应定律得，平均感应电动势为：
.E=△Φ△t=BLabLbcπ2ω=0.5×0.1×0.2π2300=6πV．
（3）感应电动势的峰值为：
Em=BLabLbcω=0.5×0.1×0.2×300V=3V．
则有效值为：E=Em
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 如图甲所示电路中，电感为L的线圈与电流表A串联后接在交流电源上，当电路中通过如图乙所示正弦式交变电流时，下列说法中正确的是
A．电流表读数为5A
B．L越大，电感对交流电阻碍作用越大
C．t=2×10-2s时，线圈中自上而下电动势最小
D．t=5×10-3s时，线圈中电流的磁场最强。
参考答案：BD
本题解析：电流表读数为2.5
A，选项A错误；L越大，电感对交流电阻碍作用越大，选项B正确；t=2×10-2s时，线圈中电流变化量最大，产生的自感电动势最大，选项C错误；t=5×10-3s时，线圈中电流最大，电流的磁场最强，选项D正确。
本题难度：简单