1、计算题  (12分)如图16所示，竖直放置的等距离金属导轨宽0.5 m，垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度为B＝4 T，轨道光滑、电阻不计，ab、cd为两根完全相同的金属棒，套在导轨上可上下自由滑动，每根金属棒的电阻为1 Ω.今在ab棒上施加一个竖直向上的恒力F，这时ab、cd恰能分别以0.1 m/s的速度向上和向下做匀速滑行．(g取10 m/s2)试求：

(1)两棒的质量；
(2)外力F的大小．

参考答案：(1)0.04 kg　0.04 kg　(2)0.8 N

本题解析：(1)根据右手定则，可以判定电路中电流方向是沿acdba流动的．设ab棒的质量为m1，cd棒的质量为m2.取cd棒为研究对象，受力分析，根据平衡条件可得BIL＝m2g
其中I＝＝，得m2＝＝0.04 kg，
根据题意判断可知m1＝0.04 kg.
(2)取两根棒整体为研究对象，根据平衡条件可得
F＝m1g＋m2g＝0.8 N.

本题难度：一般

2、选择题  如图所示，水平面内有一足够长的平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场与导轨平面垂直，阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，现闭合开关，导体棒的速度v、回路中电流i随时间变化的图像正确的是（?）

参考答案：B

本题解析：据题意，闭合快关，有电流流经导体棒，导体棒受到向右的安培力，开始向右运动，此时导体棒内部也产生一个与原始电源相反的一个感应电源，合电动势为：，导体棒受到的安培力为：，即导体棒向右做加速度减小的加速运动，当安培力为0时，导体棒将保持速度做匀速运动，故选项B正确。

本题难度：一般

3、计算题  水平放置的两个平行金属轨道相距0.2m，上面有一质量为0.04kg的不计内阻的均匀金属棒ab，电源电动势为6V，内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω时，要在金属棒所在位置施加一个垂直于ab的匀强磁场，才能使金属棒ab对轨道的压力恰好为零。(g=10m/s2)
(1)求匀强磁场的大小和方向．
(2)若保持磁感应强度B的大小不变，方向顺时针转37°，此时ab仍然静止，则轨道对ab的支持力和摩擦力为多大？

参考答案：(1)根据闭合回路欧姆定律，电路中电流为
? (2分)
根据导体棒平衡，安培力与重力二力平衡，安培力方向竖直向上，大小
F=mg=0.4N
根据安培力性质
? (2分)
根据左手定则，磁感应强度方向水平向左。? (1分)
(2)当磁感应强度顺时针转θ=37?时，安培力也顺时针旋转θ，且大小不变，此时导体棒受力如图所示，根据导体棒水平方向受力平衡
Fsinθ="f?"
?
根据导体棒竖直方向受力平衡
Fcosθ+N="mg?" (3分)
带入数据解得
N=0.08N，f="0.24N?" (2分)

本题解析：略

本题难度：简单

4、选择题  如图甲所示，一个由导体做成的矩形线圈，以恒定速率v运动，从无磁场区进入匀强磁场区，然后出来．若取反时针方向为电流正方向，那么图乙中的哪一个图线能正确地表示电路中电流与时间的函数关系（?）

参考答案：B

本题解析：当线圈在无磁场区运动时，没有感应电流产生。当bc边进入磁场时，线圈的磁通量增大，由愣次定律知会产生逆时针方向的感应电流即正方向电流，而且速率恒定，产生的电流大小也恒定。当cd边也进入磁场后，线圈磁通量不发生变化，所以无电流产生。点ab边离开磁场后，线圈的磁通量减小，根据愣次定律会产生顺时针方向的电流，即负方向电流，且大小恒定。当cd边也离开磁场后，线圈完全离开磁场，以后磁通量为零，不产生感应电流，故B正确。

本题难度：简单

5、填空题  如图所示，将边长为L、总电阻为R的正方形闭合线圈，从磁感强度为B的匀强磁场中以速度v匀速拉出（磁场方向，垂直线圈平面）

（1）所用拉力F＝?．?
（2）拉力F做的功W＝?．
（3）拉力F的功率PF＝?．
（4）线圈发热的功率P热＝?．

参考答案：???

本题解析：根据法拉第电磁感应定律有：，安培力；
拉力F做的功；
拉力F的功率；
线圈发热的功率。

本题难度：简单