1、计算题 如图15所示,平行金属导轨与水平面间夹角均为θ= 370 ,导轨间距为 lm ,电阻不计,导轨足够长。两根金属棒 ab 和 a’b’的质量都是0.2kg,电阻都是 1Ω ,与导轨垂直放置且接触良好,金属棒a’b’和导轨之间的动摩擦因数为0.5 ,金属棒ab和导轨无摩擦,导轨平面PMKO处存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场,导轨平面PMNQ处存在着沿轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度 B 的大小相同.让a’ b’固定不动,将金属棒ab 由静止释放,当 ab 下滑速度达到稳定时,整个回路下滑速度达到稳定时,整个回路消耗的电功率为 18W 。求 :

( 1 ) ab 达到的最大速度多大?
( 2) ab 下落了 30m 高度时,其下滑速度已经达到稳定,则此过程中回路电流的发热量 Q 多大?
( 3) 在ab下滑过程中某时刻将 a " b’固定解除,为确保a " b’始终保持静止,则a " b’固定解除时ab棒的速度有何要求? ( g ="10m" / s2 , sin370 ="0.6" ,cos370 ="0.8" )
参考答案:(1) v="15m/s(" 2) Q="37.5J(3)" 10m/s≤v≤15m/s
本题解析:(1)达到稳定时由能量守恒:p电=mgvsin370(2分)
解得:v=15m/s(1分)
(2)由能量守恒关系得 mgh =
?+ Q ?(2分)
代入数据得? Q=37.5J?。(1分)?
(3)由电功率定义可知:P=I2·2R (1分)
解得:I=3A
又E=BLV(1分)
达到稳定时,对ab棒由平衡条件:mgsin370=BIL(1分)
解得: B=0.4T
对a’b’棒:垂直轨道方向:FN=mgcos370+BIL(1分)
由滑动摩擦定律:Ff=μFN
由平衡条件:Ff≥mgsin370(1分)
代入已知条件,解得:v≥10m/s(1分)
则a " b’固定解除时ab棒的速度: 10m/s≤v≤15m/s
(说明:其它解法只要正确均给分)
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,在外力作用下,以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场。这两个磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反。线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直,取逆时针方向的电流为正。若从图示位置开始,线框中产生的感应电流I与沿运动方向的时间t之间的函数图象,下面四个图中正确的是

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 将没有闭合的多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,下列表述正确的是( )
A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
C.产生的电动势属于动生电动势
D.既不产生感应电流又不产生感应电动势
参考答案:A、由法拉第电磁感应定律E=n△?△t可知,感应电动势E与线圈匝数n成正比,故A错误;
B、感应电动势与磁通量大小无关,取决于磁通量的变化率,磁通量变化越快,磁通量的变化率越大,感应电动势越大,故B正确;
C、因磁场的变化,则产生的电动势属于感生电动势,故C错误;
D、由于磁通量的变化,从而产生感应电动势,出现感应电流,故D错误;
故选:B.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如8,甲、乙两8为与匀强磁场垂直放置4两个金属框架,乙8除了一个电阻为零、自感系数为L4线圈外,其他部分与甲8都相同,导体AB以相同4加速度向右做匀加速直线运动.若导体AB通过4位移相同,则( )

A.甲图中外力做功多
B.两图中外力做功相同
C.乙图中外力做功多
D.无法判断
参考答案:乙图中有线圈,要减缓电流的增加,安培力要小于甲图中的安培力,则甲图克服安培力做功大于乙图克服安培力做功,根据动能定律b,W外-W安=12mv2-0,因为导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动,通过的位移相等,则末动能相等.所以甲图外力做功大于乙图外力做功.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MN、PQ为其边界OO"为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合线框abcd,线框在外力作用下由纸面内图示位置从静止开始向右做匀加速运动,若以逆时针方向为电流的正方向,则从线框开始运动到曲边刚进入到PQ右侧磁场的过程中,能反映线框中感应电流随时间变化规律的图象是

[? ]
A.
B.
?
C.
D.
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般