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1、计算题 两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上,导轨左端接有电阻R=10Ω,导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上,磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg,电阻可不计的金属棒ab静止释放,沿导轨下滑(金属棒a b与导轨间的摩擦不计)。如图所示,设导轨足够长,导轨宽度L=2m,金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好,当金属棒下滑高度h=3m时,速度恰好达到最大值。求此过程中 (g=10m/s2)

(1)金属棒达到的最大速度
(2)电阻中产生的热量。
参考答案:(1)v =5m/s(2) 1.75J
本题解析:当金属棒速度恰好达到最大速度时,受力分析,则 mgsinθ=F安
解得 F安=0.5N 2分
据法拉第电磁感应定律: E=BLv 1分
据闭合电路欧姆定律: I= 1分
又 F安=BIL 1分
由以上各式解得最大速度v =5m/s 1分
下滑过程据动能定理得: mgh-W = mv2 2分
解得 W="1.75J" , 2分
∴此过程中电阻中产生的热量 Q=W=1.75J 2分
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,两根相距为d 的足够长的光滑金属导轨位于水平的xoy平面内,一端接有阻值为R的电阻。在x>0的区域存在垂直纸面向里的磁场,磁感应强度B随x的增大而增大,B=kx,式中k是一常量。一质量为m的金属杆地(地应为与)金属导轨垂直,可在导轨上滑动,当t=0时位于x=0处,速度为v0,方向沿x轴的正方向。在运动过程中,有一大小可调节方向始终不变的外力F作用于金属杆以保证金属杆的加速度恒定,大小为a,方向沿x轴的负方向。当金属杆的速度大小为
时,求所加外力F的大小。没(应为设)金属导轨与金属杆的电阻不计。
?
参考答案:
;
本题解析:以x1表示金属杆的速度变为
时它所在的x坐标,对于匀减速直线运动有:
?①
以
代入得:
?②
由题给条件得出此时金属杆所在处的磁感应强度:
?③
此时金属杆产生感应电动势为:
?④
回路中电流为:
?⑤
金属杆受到的安培力为:
?⑥
由题意知,F方向始终向x轴负方向,
当金属杆向x正方向运动时有:
?⑦
得
?⑧
当金属杆向x 负方向运动时有:
?⑨
得:
?⑩
本题难度:一般
3、填空题 如图所示是穿过每匝线圈的磁通量的变化情况,线圈的匝数为10匝,则线圈内的感应电动势的最大值是______,最小值是______.

参考答案:在0~2S,由图△Φ△t=2Wb/s,线圈内的感应电动势E=N△Φ△t=20V.?
? 在2~4S,由图△Φ△t=0,线圈内的感应电动势E=0
? 在4~5S,由图△Φ△t=4Wb/s,则线圈内的感应电动势E=N△Φ△t=40V.
故本题答案是:40V,0;
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,在蹄形磁铁的两极间有一可以自由转动的铜盘(不计各种摩擦),现让铜盘转动.下面对观察到的现象描述及解释正确的是( )
A.铜盘中没有感应电动势、没有感应电流,铜盘将一直转动下去
B.铜盘中有感应电动势、没有感应电流,铜盘将一直转动下去
C.铜盘中既有感应电动势又有感应电流,铜盘将很快停下
D.铜盘中既有感应电动势又有感应电流,铜盘将越转越快