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1、填空题 如图所示,a、b、c三点的坐标分别为a(40,0,0)、b(0,30,0)、c(0,0,40),用每厘米长度电阻为0.1Ω的导线依次连接abcOa点,形成闭合回路。该空间存在一个沿x轴正方向的匀强磁场,其磁感应强度大小随时间变化的关系式为B=(0.7+0.6t)T,则回路中的感应电流方向为____________(选填“abcOa”或“aOcba”);大小为____________A。

参考答案:aOcba,0.002
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图(a)所示,平行金属导轨MN、PQ光滑且足够长,固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.25m,电阻R=0.5Ω,导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感强度B=0.4T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使其由静止开始运动,理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示。试分析与求:
(1)分析证明金属杆做匀加速直线运动;
(2)求金属杆运动的加速度;
(3)写出外力F随时间变化的表达式;
(4)求第2.5s末外力F的瞬时功率。
? 
参考答案:解:(1)
,即金属杆做匀加速运动
(2)
(3)
(4)


本题解析:
本题难度:困难
3、选择题 如图所示,足够长金属导轨竖直放置,金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上.嘘线上方有垂直纸面向里的匀强磁场,虚线下方有竖直向下的匀强磁场.ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为
,两棒总电阻为R,导轨电阻不计.开始两棒均静止在图示位置,当cd棒无初速释放时,对ab棒施加竖直向上的力F,沿导轨向上做匀加速运动.则

A.ab棒中的电流方向由b到a
B.cd棒先加速运动后匀速运动
C.cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力
D.力F做的功等于两金属棒产生的电热与增加的机械能之和
参考答案:A
本题解析:ab棒沿竖直向上运动,切割磁感线产生感应电流,由右手定则判断可知,ab棒中的感应电流方向为b→a,故选项A正确;cd棒向下运动不切割磁感线,所以cd棒不产生感应电流,即cd棒中的电流由ab棒产生的,方向由c到d,由左手定则可知所受安培力向里,则受摩擦力向上,因ab棒匀加速运动,所以感应电流增加,则cd棒所受安培力增大,对导轨的压力增大,即摩擦力增大,加速度减小到0,又减速运动,故选项B错误;因安培力增加,cd棒受摩擦力的作用一直增加.会大于重力.故选项C错误;由能量守恒定律得力F所做的功应等于金属棒产生的焦耳热、摩擦产生的热量与增加的机械能之和,故D错误.
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,一水平放置的平行导体框的宽度L=0.5m,左端接有R=0.2Ω的电阻,磁感应强度大小B=0.4T的匀强磁场垂直导轨平面向下,现有一导体棒ab垂直跨放在框架上,并能无摩擦地沿框架滑动,框架及导体ab的电阻不计,当导体棒ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时.则:
(1)导体棒ab上的感应电动势的大小及感应电流的方向分别为如何?
(2)要维持导体棒ab向右匀速运行,作用在导体棒ab上的水平外力为多少?方向怎样?
(3)电阻R上产生的热功率为多大?

参考答案:(1)导体棒垂直切割磁感线,
产生的感应电动势大小为:E=BLv=0.8V;
由右手定则知感应电流的方向由b向a.
(2)导体棒ab相当于电源,由闭合电路欧姆定律得回路中的电流为:
I=ER=0.80.2═4A,
导体棒ab所受的安培力F=BIL=0.8N,
由左手定则知其方向水平向左;
导体棒ab匀速运动,所以水平拉力F′=F=0.8N,方向水平向右.
(3)电阻R上的热功率:P=I2R=4.02×0.2W=3.2W.
答:(1)导体ab上的感应电动势的大小为0.80V,感应电流的方向为b→a.
(2)要维持ab向右匀速运行,作用在ab上的水平力为0.80N.
(3)电阻R上产生的焦耳热功率为3.2W.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图8所示,有一回路竖直放在匀强磁场中,磁场方向垂直于该回路所在平面,其中导线AC可以自由地沿相当长的竖直导轨滑动而不会分离,设回路的总电阻恒定为R,当导线AC从静止开始下落后(不计空气阻力),下面说法中正确的是(?)

A.导线下落过程中系统的机械能守恒
B.导线加速下落过程中,导线减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量。
C.导线加速下落过程中,导线减少的重力势能一部分转化为导线的动能,另一部分转化为回路的电能
D.导线下落达到稳定速度后再下落的过程中,导线减少的重力势能全部转化为回路的电能
参考答案:CD
本题解析:分析:导线下落过程中切割磁感线产生逆时针方向的感应电动势、感应电流,导线受到竖直向上的安培力,还有竖直向下的重力,下落过程中安培力做负功,机械能减小,减小的机械能转化为电能,所以机械能不守恒;下落时重力做正功,重力势能减小,减小的重力势能一部分通过克服安培力做功转化为电能,另一部分转化为导线的动能.
解答:解:A、导线下落过程中切割磁感线产生逆时针方向的感应电动势、感应电流,导线受到竖直向上的安培力,还有竖直向下的重力,下落过程中安培力做负功,机械能减小,减小的机械能转化为电能,所以机械能不守恒,故A错误.
BC、下落时重力做正功,重力势能减小,减小的重力势能一部分通过克服安培力做功转化为电能,另一部分转化为导线的动能;故B错误,C正确.
D、导线下落达到稳定速度时,竖直向下的重力等于竖直向上的安培力,两力的合力等于零,导线做匀速直线运动,导线减少的重力势能通过克服安培力做功全部转化为回路的电能,故D正确.
故选:CD
点评:注意在克服安培力做功的题目中,克服安培力做多少功,就产生多少电能;在安培力做正功的题目中安培力做多少做功就消耗多少电能.
本题难度:简单