1、选择题 如图甲所示,绝缘板静止在粗糙水平地面上,质量为1kg、边长为1m、电阻为0.lΩ的正方形金属框ABCD位于绝缘板上,E、F分别为BC、AD的中点。某时刻起在ABEF区域内有竖直向下的磁场,其磁感应强度B1的大小随时间变化的规律如图乙所示,AB边恰在磁场边缘以外;FECD区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B2=0.5 T,CD边恰在磁场边缘以内。设金属框受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两磁场均有理想边界,取g=10m/s2。则(?)

A.金属框中产生的感应电动势大小为1V
B.金属框受到向右的安培力大小为5N
C.金属框中的感应电流方向沿ADCB方向
D.如果金属框与绝缘板间的动摩擦因数为0.3,则金属框可以在绝缘板上保持静止
参考答案:D
本题解析:根据法拉第电磁感应定律有:
,故A错误;则回路中的电流为:
,所受安培力的大小为:
,根据楞次定律可知,产生感应电流的方向逆时针,即为ABCD,则由左手定则可知,安培力的方向水平向右,故BC错误;若金属框与绝缘板间的动摩擦因数为0.3,根据
,大于安培力,则金属框可以在绝缘板上保持静止,故D正确.
本题难度:一般
2、选择题 关于安培力和洛伦兹力,如下说法中正确的是
[? ]
A、带电粒子在磁场中运动时,一定受到洛伦兹力作用
B、放置在磁场中的通电导线,一定受到安培力作用
C、因洛伦兹力总垂直于电荷运动方向,故洛伦兹力对运动电荷一定不做功
D、因安培力垂直通电导线,故安培力对通电导线一定不做功
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 如图所示,ab,cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,一根质量为3.6kg金属棒,当通以5A的电流时,金属棒沿导轨做匀速运动;当金属棒中电流增加到8A时,金属棒能获得2m/s2的加速度,求磁感应强度B的大小.

参考答案:金属棒匀速运动的时候满足:BI1L=f…①
加速运动的时候满足:BI2L-f=ma …②
联立①②代入数据得:B=1.2T;
答:磁感应强度B的大小为1.2T.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题
⑴ 线圈平面经过什么位置时感应电动势的值最大,最大值是多少?
⑵线圈由图示位置经t = 0.005s的过程中平均感应电动势是多少?
⑶线圈由图示位置经t = 0.005s的时瞬时感应电动势是多少?
参考答案:(1)31.4V(2)20V(3)31.4V
本题解析:⑴ 线圈平面与磁场平行时(与中性面垂直)感应电动势最大;最大值
Em = BSω = 2πnl2B = 10π V ≈ 31.4V。
⑵ t =" 0.005s" = T/4时间内磁通量变化Δφ = BS = Bl2,平均感应电动势E平 =Δφ/Δt = 20V。
⑶t =" 0.005s" = T/4时,线圈平面与磁场平行,即平行磁感线,e = Em = 31.4V。
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,平行金属导轨与水平面间的倾角为θ,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连,磁感强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获平行斜面的大小为v的初速向上运动,最远到达a′b′的位置,滑行的距离为s,导体棒的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ.则( )
A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B2l2v/R
B.上滑过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为
mv2
C.上滑过程中电流做功发出的热量为mv2-mgs(sinθ+μcosθ)
D.上滑过程中导体棒损失的机械能为mv2-mgs?sinθ