微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
1、简答题 如图所示,两足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置,与水平面间的夹角为θ=37°,两导轨之间距离为L=0.2m,导轨上端m、n之间通过导线连接,有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上,虚线ef为磁场边界,磁感应强度为B=2.0T.一质量为m=0.05kg的光滑金属棒ab从距离磁场边界0.75m处由静止释放,金属棒接入两轨道间的电阻r=0.4Ω,其余部分的电阻忽略不计,ab、ef均垂直导轨.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)ab棒最终在磁场中匀速运动时的速度;
(2)ab棒运动过程中的最大加速度.

参考答案:(1)ab受到的安培力F=BIL=B2L2vr,
ab做匀速直线运动,由平衡条件得:
B2L2vr=mgsinθ,解得:v=0.75m/s;
(2)从ab棒开始运动到刚进入磁场过程中,
由机械能守恒定律得:mgssinθ=12mv′2,
解得:v′=3m/s,
此时ab棒受到的安培力:
F′=B2L2v′r=22×0.22×30.4=1.2N,
重力沿斜面方向的分力:G1=mgsinθ=0.3N,
F′>G1,ab棒进入磁场后做减速运动,
受到的安培力减小,当安培力与重力的分力相等时做匀速运动,
因此当ab棒刚进入磁场时加速度最大,
由牛顿第二定律得:F′-G1=ma,
解得:a=18m/s2,方向平行于斜面向上;
答:(1)ab棒最终在磁场中匀速运动时的速度为0.75m/s;(2)ab棒运动过程中的最大加速度大小为18m/s2,方向沿导轨斜面向上.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 矩形导线框abcd放在匀强磁场中,在外力控制下静止不动,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图所示,t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里。在0~4 s时间内,线框ab边受安培力随时间变化的图象可能是下图中的(规定力向左为正)

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,矩形线圈abcd 在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴
P1和P2以相同的角速度匀速转动,当线圈平面转到与磁场方向平行时

A.线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流
B.线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势
C.线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同,都是a→b→c→d
D.线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力
参考答案:A
本题解析:略
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,CDEF是一个矩形金属框,当导体AB向右移动时,回路中会产生感应电流,则下列说法中正确的是(?)

A.导体棒中的电流方向由B→A
B.电流表A1中的电流方向由F→E
C.电流表A1中的电流方向由E→F
D.电流表A2中的电流方向由D→C
参考答案:B
本题解析:根据右手定则,电源内部电流方向为A到B,所以电流表A1中的电流方向由F→E,A错,B对。同理电流表A2中的电流方向由C→D
点评:此类题型考察电路识别问题,串并联电路分流特点。
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,一水平放置的光滑平行导轨上放一质量为m的金属杆,导轨间距为L,导轨的一端连接一阻值为R的电阻,金属杆与导轨的电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面.现给金属杆一个水平向右的初速度
,让其自由滑行,导轨足够长,则金属杆滑行过程所受安培力F、运动速度v、加速度a、位移x大致图像正确的是
参考答案:B
本题解析:ab杆向右切割磁感线时产生感应电流,杆将受到安培力阻碍而做减速运动,速度减小,安培力大小随之减小,则加速度减小.故杆做加速度减小的减速运动直到停止运动.由于速度不是均匀减小的,所以安培力和加速度都不是均匀减小的,AC错误;根据动量定理可得
,又因为
,所以
,故v关于x是一次函数,故B正确;因为导体棒受到向左的安培力,速度是减小的,所以x-t不会是一条直线,D错误;
故选B
点评:关键是知道安培力方向,然后判断速度变化,根据速度变化判断安培力变化
本题难度:一般