参考答案：CD

本题解析：

本题难度：一般

4、计算题  如图甲所示，空间存在一有界匀强磁场，磁场的左边界如虚线所示，虚线右侧范围足够大，磁场方向竖直向下．在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框， ab边长为L=0.2m．线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω，在水平向右的外力F作用下，以初速度v0=1m/s一直做匀加速直线运动，外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示．以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：

（1）匀强磁场的磁感应强度B；
（2）线框进入磁场的过程中，通过线框的电荷量q；
（3）若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J，求在此过程中线框产生的焦耳热Q．

参考答案：（1）0.5T；（2）0.75C；（3）0.12J；

本题解析：（1）由图像分析可知：
当时刻，力     （1分）
此时电流                   （1分）
当时刻，力       （1分）
此时电流                    （1分）
当后，力             （1分）
联立方程并求解得：        （2分）
        （1分）
（2）根据题意：             （1分）
平均电流              （1分）
平均电动势            （1分）
磁通量的变化量       （1分）
面积变化量      （1分）
代入数据并整理得：     （1分）
（3）根据功能关系得：
    (2分)
动能增量  （1分）
整理得：      （2分）
考点：牛顿第二定律、法拉第电磁感应定律、功能关系

本题难度：一般

5、简答题  如图所示，ef，gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R=2Ω的电阻，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动．试解答以下问题．
（1）若施加的水平外力恒为F=8N，则金属棒达到的稳定速度v1是多少？
（2）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒达到的稳定速度v2是多少？
（3）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒从开始运动到速度v3=2m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6J，则该过程所需的时间是多少？

参考答案：当棒的速度为v时，则有 E=BLv，I=ER，F=BIL，则安培力F=B2L2vR．
（1）若施加的水平外力恒为F=8N，金属棒达到稳定时做匀速运动，由平衡条件得：
F=B2L2v1R，得：v1=FRB2L2=8×222×12m/s=4m/s
（2）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，金属棒达到稳定时水平外力大小为F=Pv2
由平衡条件得：
?Pv2=B2L2v2R，得：v2=

本题解析：

本题难度：一般