时间:2017-07-27 12:11:55
1、选择题 矩形线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图甲所示。设t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在0～4s时间内，图乙中能正确表示线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图象是（规定ab边所受的安培力方向向左为正） 
[? ]
A．
B．
C．
D．
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西的稳定且强度较大的直流电流。现用一闭合的检测线圈（线圈中串有灵敏电流计，图中未画出）检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是（?）
A．先顺时针后逆时针
B．先逆时针后顺时针
C．先顺时针后逆时针，然后再顺时针
D．先逆时针后顺时针，然后再逆时针
参考答案：D
本题解析：检测线圈运动过程中，磁通量先增大后减小，到直导线正上方时，磁通量为零，然后再增大又减小，所以根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向先逆时针后顺时针，然后再逆时针
故选D
本题难度：简单
3、选择题 把金属块放在磁场中，磁场方向垂直于里外两侧面向外，如图．金属块中有电流通过，设金属上下表面电势分别为U上和U下，则（ ）
A．U上＞U下
B．U上=U下
C．U上＜U下
D．无法判定上下表面电势高低
参考答案：电流从左向右运动，电子向左运动，根据左手定则，电子向下偏转，则上表面失去电子带正电，下表面带负电，则U上＞U下．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 （12分）如图所示，有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向与水平放置的导轨垂直。导轨宽度为L，右端接有电阻R。MN是一根质量为m的金属棒，金属棒与导轨垂直放置，且接触良好，金属棒与导轨电阻均不计。金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，现给金属棒一水平初速度v0，使它沿导轨向左运动。已知金属棒停止运动时位移为s。求：
（1）金属棒速度为v时的加速度为多大？
（2）金属棒运动过程中通过电阻R的电量q；
（3）金属棒运动过程中回路产生的焦耳热Q；
参考答案：（1）
（2）
（3）
本题解析：（1）金属棒速度为v时感应电动势E=BLv?（1分）
感应电流为
?（1分）
金属棒所受安培力
?（1分）
金属棒在摩擦力和安培力的作用下做减速运动，由牛顿第二定律得
?（2分）
解得?（1分）
（2）整个运动过程中通过电阻R的电量为
?（3分）
（3）根据能量守恒定律得，回路产生的焦耳热为（3分）
本题难度：简单
5、简答题 如图所示，水平面上固定有平行导轨，磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下．同种合金做的导体棒ab、cd横截面积之比为2：1，长度和导轨的宽均为L，ab的质量为m，电阻为r，开始时ab、cd都垂直于导轨静止，不计摩擦．给ab一个向右的瞬时冲量I，在以后的运动中，cd的最大速度Vm、最大加速度am、产生的电热各是多少？
参考答案：给ab冲量后，ab获得速度向右运动，回路中产生感应电流，cd受安培力作用而加速，ab受安培力而减速，当两者速度相等时，都开始做匀速运动，所以开始时cd的加速度最大，最终cd的速度最大，全过程系统动能的损失都转化为电能，电能又转化为内能．
由于ab、cd横截面积之比为2：1，材料和长度相同，所以根据电阻定律得知，它们的电阻之比为1：2，质量之比为2：1．所以cd棒的质量为12m．
由题，由动量定理得：ab的初速度为v1=Im，两棒组成的系统所受的合外力为0，动量守恒，则有：
mv1=（m+12m）vm
解得，最后的共同速度为：vm=2I3m，
开始运动时又有：E=BLv1，I=Er+2r，F=BIL，am=Fm2=2Fm，解得：am=2B2L2I3m2r．
据焦耳定律得知：Q=I2Rt∝R，所以cd上产生的电热应该是回路中产生的全部电热的23．
系统统动能的损失为：△Ek=12mv21-12(m+12m)v2m=I26m，
由能量守恒定律可知，系统产生的电热总量为：Q=△Ek=I26m，
其中cd上产生电热Qcd=23Q=I29m．
答：在以后的运动中，cd的最大速度Vm、最大加速度am为=2B2L2I3m2r，产生的电热各是2I3m，2Fm，I29m．
本题解析：
本题难度：一般