时间:2020-08-09 23:41:25
1、简答题 图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计．导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直．质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触．导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1．当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W，重力加速度取10m/s2，试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2．
参考答案：由能量守恒定律得：mgv=P? ?
? 代入数据得：v=4.5m/s?
? 又 E=BLv? ?
? 设电阻Ra与Rb的并联电阻为R外，ab棒的电阻为r，有
? R外=R1R2R1+R2
?又? I=ER外+r⑤
? P=IE?代入数据得：R2=6.0Ω ?
答：速率v为4.5m/s．滑动变阻器接入电路部分的阻值R2为6Ω．
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 如图所示，在倾角θ=37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域MNPQ，磁感应强度B的大小5T，磁场宽度d=0.55m，有一边长1=0.4m，质量m1=0.6kg，电阻R=2Ω的正方形均匀导体线框abcd通过一轻质细线跨过光滑的定滑轮与一质量m2=0.4kg的物体相连，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，线框从图示位置自由释放，物块到定滑轮的距离足够长．（g=10m/s2）求：
（1）线框abcd还未进入磁场的运动过程中，细线拉力为多少？
（2）当ab边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，求线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x多大？
（3）cd边恰离开磁场边界PQ时，速度大小为2m/s，求运动整过程中ab边产生热量Q为多少？
参考答案：（1）m1、m2在运动中，以整体法由牛顿第二定律得：
m1gsinθ-μm2g=（m1+m2）a
代人数据解得：a=2m/s2
以m2为对象，由牛顿第二定律得：
T-μm2g=m2a
解得：T=2.4N
（2）线框进入磁场恰匀速，以整体：对于整体，合外力为零，根据平衡条件和安培力与速度的关系式得：
m1gsinθ-μm2g-B2l2vR=0
解得：v=1m/s
线框下滑做匀加速运动
2ax=v2-0
解得：x=0.25m
（3）线框从开始运动到cd边恰离开磁场时，由能量守恒定律得：
m1gsinθ（x+d+l）-μm2gsinθ（x+d+l）=12(m1+m2)v21+Q
解得：Q=0.4J，
Qcd=14Q=0.1J
答：（1）线框abcd还未进入磁场的运动过程中，细线拉力为2.4N．
（2）线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x为0.25m．
（3）运动整过程中ab边产生热量Q为0.1J．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 如图两根不计电阻的光滑金属导轨MN、PQ并排固定在同一绝缘水平面上，将两根完全相同的导体棒a、b静止置于导轨上，两棒与导轨接触良好且与导轨垂直，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中．已知两导轨间的距离为L，导体棒的质量均为m，现突然给导体棒b一水平瞬间冲量使之产生一向右的初速度vo，下列说法正确的是?（ ? ）
A．据上述已知量可求出棒a的最终速度
B．据上述已知量可求出棒a上产生的总焦耳热
C．据上述已知量可求出通过棒a的最大电量
D．据上述已知量可求出棒a、b间的最大间距
参考答案：AB
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 如图所示，虚线abcd为水平放置的矩形匀强磁场区域，方向竖直向下，圆形闭合金属线框以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动．如图所示给出的是金属线框的四个可能到达的位置，则圆形线框的速度可能为零的位置是（ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：A、C、线圈进或出磁场时，磁通量变化，线圈中会产生感应电流，线圈受到安培阻力作用而减速运动，速度可能为零，故AD正确．
B、线圈完全进入磁场后，磁通量不变，没有感应电流产生，不再受安培力，线圈的速度不变，所以B图中线框速度不可能为零．故B错误．
C、线圈刚好从右向左完全进入磁场后，速度恰好为0．故C是可能的．故C正确．
故选：ACD
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 金属杆ab水平放置在某高处，当它被平抛进入方向坚直向上的匀强磁场中时(如图所示)，以下说法中正确的是
[? ]
A．运动过程中感应电动势大小不变，且Ua＞Ub
B．运动过程中感应电动势大小不变，且Ua＜Ub
C．由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且Ua＞Ub
D．由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且Ua＜Ub
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般