1、简答题  如图所示，间距为L的两条足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为?α，导轨的电阻不计，导轨N、P端连接一个阻值为?R?的电阻，导轨置于磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直的匀强磁场中．将一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直放在导轨上，导体棒ab恰好能保持静止．现给导体棒一个大小为?v0、方向沿导体平面向下的初速度，然后任其运动，导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并接触良好．设导体棒所受滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等．求：
（1）导体棒与导体间的动摩擦因数μ；
（2）导体棒中的最大感应电流I；
（3）整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热Q．

参考答案：（1）根据共点力平衡有：mgsinα=μmgcosα
μ=sinαcosα=tanα．
（2）初始时刻，产生的感应电动势最大，有E=BLv0，
所以最大感应电流I=ER+r=BLv0R+r．
（3）克服摩擦力做功和重力做功相等，根据能量守恒得，
Q=12mv02．
答：（1）导体棒与导体间的动摩擦因数μ为tanα．
（2）导体棒中的最大感应电流I为BLv0R+r．
（3）整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热Q为12mv02．

本题解析：

本题难度：一般

2、简答题  目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关．延时开关的简化原理如图（甲）所示．图中D是红色发光二极管?（只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光），R为限流电阻，K为按钮开关，虚线框内S?表示延时开关电路，当K按下接通电路瞬间，延时开关触发，相当于S?闭合．这时释放K后，延时开关S?约在lmin?后断开，电灯熄灭．根据上述信息和电学原理图，我们可推断：
（1）按钮开关K?按下前，发光二极管是______（选填“发光的”或“熄灭的”），按钮开关K?按下再释放后，电灯L?发光持续时间约1min，这一过程中发光二极管是______（选填“发光的”或“熄灭的”）．
（2）限流电阻R的阻值和灯丝电阻RL相比，应满足R______RL的条件．
（3）如果上述虚线框S?内采用如图（乙）所示的延时开关电路，当S1?闭合时，电磁铁F?将衔铁D?吸下，C?线路接通．当S1?断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放．则下列说法正确的是______．
A．由于A?线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
B．由于B?线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
C．如果断开B?线圈的开关S2，无延时作用
D．如果断开B?线圈的开关S2，延时将变长．

参考答案：（1）如图所示，按钮开关K?按下前，发光二极管、限流电阻与灯泡串联，有小电流通过发光二极管因此处于发光状态，当按钮开关K?按下再释放后，电灯L?发光持续时间约1min，这一过程中没有电流通过发光二极管，所以其处于熄灭状态；
（2）只有当限流电阻R的阻值比灯丝电阻RL大得多时，通过发光二极管的电流才很小，确保二极管不烧坏．
（3）A、A线圈有电流通过，使F产生磁场使得D被F吸下，这不是电磁感应作用，故A说法不对；
B、当S1断开时，A中电流消失，此时磁场强度减小，A、B线圈中穿过的磁感线数目均发生变化，由于A线圈已经断开，在其中不产生感应电流，对磁场强度的减小没有抑制作用；
C、而B线圈中产生感应电流，该电流产生的磁场抑制F中原磁场的减弱，这即是延迟效应产生的原因；
D、当然，S2断开的话线圈B也不产生感生电流，不会对F中磁场的减弱产生阻碍．
故答案为：发光的；熄灭的；远大于；BC

本题解析：

本题难度：一般

3、简答题  如图所示，电阻不计的光滑导轨abef和cdgh固定在同一水平面上．ab与cd间距为L，ef与gh间距为

参考答案：（1）导体棒开始时产生的感应电动势?1=BLv1，
感应电流 I1=?12R，
安培力FA=BI1L，
因导体棒匀速运动，则有FA=F
联立以上各式解得? v1=2FRB2L2
（2）导体棒进入窄轨道后，F＞F安，做加速度减小的变加速运动，当F=F安时，开始匀速运动，速度最大．
此过程中通过电阻R的电量 q=.It=.?tR=△φR=BLSR+R2=2BLS3R．
（3）导体棒进入窄轨道后产生感应电动势 ?2=Bv2L2，
感应电流 I2═?2R+R2=2?23R，
安培力FA′=BI2L2?
由平衡条件得：F=FA′，得v2=6FRB2L2
（3）由动能定理：FS-W电=12mv?22-12mv?21
?解得? W电=FS-16mF2R2B4L4
答：
（1）导体棒开始时匀速滑动的速度为2FRB2L2；
（2）导体棒从进入窄导轨起直至又达到匀速运动的过程中导体棒做加速度减小的变加速运动，此过程中通过电阻R的电量2BLS3R；
（3）在上述（2）的过程中，电流所做的功为FS-16mF2R2B4L4．

本题解析：

本题难度：一般

4、填空题  如图所示，一滑动变阻器最大阻值为R0，触点P在R0的中点．若在a、b间输入电压U=12伏，则c、d间输出电压为______伏；如在c、d间接一负载电阻，阻值也为R0，则负载电阻获得的电压为______伏．

参考答案：若在a、b间输入电压，未接负载时，cP段无电流，电压等于零，则c、d间输出电压等于输入电压U=12V；
在c、d间接一负载电阻R0时，负载电阻获得的电压为UR=R0R0+0.5R0U=23×12V=8V
故答案为：12，8

本题解析：

本题难度：简单

5、简答题  如图所示，边长为L的正方形线?圈abcd的匝数为n，线圈电阻为r，外电路的电阻为R，磁感应强度为B，电压表为理想交流电压表．现在线圈以角速度ω绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，从线圈平面与磁感线平行开始计时．试求：
（1）闭合电路中电流瞬时值的表达式；?
（2）电压表的示数?
（3）线圈从t=0开始，转过900的过程中，电阻R上通过的电荷量．

参考答案：（1）线圈转动时，电动势的最大值Em=nBωL2?
由闭合电路的欧姆定律得：
? 电流最大值Im=nBωL2R+r?
故闭合电路中电流瞬时值的表达式为：i=nBωL2R+rcosωt?
（2）电路中电流的有效值I=

本题解析：

本题难度：一般