时间:2019-12-13 02:24:15
1、填空题 如图所示，在光滑的绝缘水平面上，一个半径为10 cm、电阻为1.0 Ω、质量为0.1 kg的金属环以10 m/s的速度冲入一有界磁场，磁感应强度为B=0.5 T。经过一段时间后，圆环恰好有一半进入磁场，该过程产生了3.2 J的电热，则此时圆环的瞬时速度为_____________m/s；瞬时加速度为_____________m/s2。 
参考答案：6，0.6
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导线所在平面，当ab棒下滑到稳定状态时，小灯泡获得的功率为P0，除灯泡外，其它电阻不计，要使灯泡的功率变为2P0，下列措施正确的是（ ）
A．换一个电阻为原来2倍的灯泡
B．把磁感应强度B增为原来的2倍
C．换一根质量为原来
倍的金属棒
D．把导轨间的距离增大为原来的
参考答案：AC
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 在甲、乙两图中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动。设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计，图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长。今给导体棒ab一个向右的初速度v0，在甲、乙两种情形下导体棒ab的最终运动状态是（ ? ）
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 （16分）如图所示，两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内，相距L=0.5m，导轨的左端用R
=3
的电阻相连，导轨电阻不计，导轨上跨接一电阻r=1的金属杆ab，质量m=0.2kg，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，现对杆施加水平向右的拉力F=2N，使它由静止开始运动，求：
（1）杆能达到的最大速度多大?
（2）若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中，R上总共产生了10.2J的电热，则此过程中金属杆ab的位移多大? 
（3）接（2）问，此过程中流过电阻R的电量？经历的时间？
参考答案：（1） v=
（2）s=10m
（3）t =2.05s
本题解析：（1）由题意得：
, 
, v=……(4分)
（2）由
Q=3.4J........................(2分)
FS=
， 代入得：s=10m............(4分)
（3）电量q=
.............(3分)
该过程由动量定理：FL
qBL=mv
0 得t =2.05s................(3分)
本题难度：困难
5、计算题 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为d,其电阻不计，两导轨所在的平面与水平面成θ角。质量分别为m和3m，电阻均为R的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，两棒之间用一绝缘的细线相连，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，给棒ab施加一平行于导轨向上的拉力作用，使两棒均保持静止。若在t=0时刻将细线烧断，此后保持拉力不变，重力加速度为g。
(1)细线烧断后，当ab棒加速度为a1时，求cd棒的加速度大小a2 (用a1表示)；
(2)求ab棒最终所能达到的最大速度。 
参考答案：解：（1）烧断细线前拉力设为 ，则
烧断细线后，对ab棒，设此时ab棒所受安培力的大小为
,由牛顿第二定律得： 
同时，设cd棒此时所受安培力的大小为
，由牛顿第二定律得： 
且
由以上各式解得：
；
（2）当ab棒和cd棒加速度为零时，速度均达最大, 设此时ab棒和cd棒的速度大小分别
由cd棒受力平衡：
此时回路中总的电动势：
电路中电流：
由动量守恒定律：
由以上各式解得：
本题解析：
本题难度：一般