时间:2017-08-08 09:00:38
1、简答题 如图，已知磁场（B）方向、电流（I）方向和磁场对电流作用力（F）方向三者中的两个，请画出第三个．
参考答案：
（1）根据左手定则导线所受的安培力方向垂直于导线向上．
（2）根据左手定则，磁场方向垂直纸面向外．
答：如图所示，
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 如图所示，两平行导轨相距0.1m，处于一匀强磁场中，导轨与水平面的夹角θ=37°；金属棒MN质量m=0.05kg，电阻R=1Ω，水平放置在导轨上并与导轨垂直；MN与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数μ=0.5；磁场的磁感应强度B=1.0T，方向垂直于轨道平面斜向下；电源电动势E=20V，内阻不计；调整滑动变阻器阻值，使得开关S闭合时，MN能保持静止．设最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）当金属棒MN中电流I=2.0A时，其受到的安培力多大？方向如何？
（2）若要保持金属棒MN静止，变阻器的阻值Rp应多大？
参考答案：（1）导体棒受到的安力为：F=BIL=1×2×0.1N=0.2N，方向沿斜面向上
（2）由闭合电路的欧姆定律可知：E=I（R+RP）
当安培力最小时，金属棒有下滑的趋势，摩擦力沿斜面向上且达到最大静摩擦力，此时Rp有最大值，有：
BIL+μmgcosθ=mgsinθ
联立解得：I=1A，RP=19Ω
当安培力最大时，金属棒有上滑的趋势，摩擦力沿斜面向上且达到最大静摩擦力，此时Rp有最小值，有：
BIL=μmgcosθ+mgsinθ
联立解得：I=5A，Ep=3Ω
即Rp在19Ω≥RP≥3Ω时，导体棒MN能保持静止
答：（1）当金属棒MN中电流I=2.0A时，其受到的安培力0.2N，方向沿斜面向上
（2）若要保持金属棒MN静止，变阻器的阻值Rp应19Ω≥RP≥3Ω
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 
计，整个装置处于方向垂直向里的匀强磁场
中，当杆始终与导轨保持接触良好、沿导
轨向右匀速运动时，一带电微粒刚好能在
板间以与杆相同的速率在竖直平面内做半
径为
的匀速圆周运动，试求：
(1)金属杆向右匀速运动的速度大小．
(2)若匀强磁场的磁感应强度为B，则为使做上述运动，作用在杆上的水平拉力的功率为
多大．
参考答案：（1）
（2）
本题解析：（1）设金属杆的速度为
，则带电微粒作圆周运动的速率也为
对金属杆有：
?（2分）
AB金属板间的电压为：
由于带电微粒作圆周运动，有：
?（2分）
带电微粒作圆周运动的半径为
解以上各式可得??（2分）
（2）通过金属杆的电流为：
?（2分）
金属杆所受的安培力为：
?（1分）
金属杆所受的水平拉力为：
?（1分）
解以上各式可得：
?（2分）
故作用在杆上的水平拉力的功率为：?（2分）
本题难度：一般
4、选择题 如图所示的四个图中，分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁场力的方向，其中正确的是
[? ]
A、
B、
C、
D、
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
5、计算题 如图所示，通电导体棒AC静止于水平导轨上，棒的质量为m，长为L，通过的电流为I，匀强磁场的磁感应强度B的方向和导轨平面成θ角，求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各多大？
参考答案：解：把磁感应强度B分解为水平方向的Bx=Bcosθ，竖直方向的By=Bsinθ，并画出AC的侧面图，如图所示
水平方向：Ff=ByIL=BILsinθ
竖直方向：N=mg-BxIL=mg-BILcosθ
本题解析：
本题难度：一般