1、填空题  1992年7月，航天飞机“亚特兰蒂斯”号进行了一项卫星悬绳发电实验．航天飞机在赤道上空约300km处飞行，速度约为6.5×103m/s，方向由西向东，地磁场在该处的磁感应强度B=4×10-5T，地球半径为6400km，从航天飞机上释放了一颗卫星，卫星所携带的一根长L=20km的金属悬绳能产生的感应电动势约为______V．

参考答案：由切割磁感线产生的电动势得：
E=BLv=4×10-5×20×103×6.5×103V=5200?V

本题解析：

本题难度：简单

2、简答题  如图甲所示．空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面外，abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻为R．线框以垂直磁场边界的速度υ匀速通过磁场区域．在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行．设线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右．求：
（1）从cd边进入磁场到ab边进入磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；
（2）在下面的图乙中，画出cd两端电势差Ucd随距离x变化的图象．其中U0=

参考答案：（1）cd边进入磁场时，感应电动势E1=BLυ
从cd边进入磁场到ab边进入磁场的过程中，所用时间为t=Lv
线框中产生的焦耳热：Q=E12Rt=B2L3vR
（2）cd进入磁场过程中，Ucd=34E=34BLv=3U0；


线框完全在磁场中运动时，Ucd=E=BLv=4U0；
cd穿出磁场的过程中，Ucd=14E=14BLv=U0；
cd两端电势差Ucd随距离x变化的图象．如图所示．
答：
（1）从cd边进入磁场到ab边进入磁场的过程中，线框中产生的焦耳热为B2L3vR；
（2）cd两端电势差Ucd随距离x变化的图象．如图所示．

本题解析：

本题难度：一般

3、计算题  （12分）如图所示，图a表示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻为R。线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域。在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行。线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右。求：

（1）cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高；
（2）线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；
（3）在b图中，画出ab两端电势差随距离变化的图像。其中。

参考答案：（1）cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差为BLv，b端电势高；（2）线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热为；（3）如图所示。

本题解析：（1）dc切割磁感线产生的感应电动势  E=BLv，回路中的感应电流I=，ab两端的电势差U=I?R=BLv，b端电势高。
（2）设线框从dc边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t
由焦耳定律得 Q=2I2Rt ，因L=vt，求出Q=。
（3）刚进入磁场时，由于b端的电势高，则Uab=-BLv。全部进入磁场后，Uab=

本题难度：一般

4、选择题  光滑平行金属导轨M，N水平放置，导轨上放置一根与导轨垂直的导体棒PQ。导轨左端与由电容为C的电容器、单刀双掷开关和电动势为E的电源组成的电路相连接，如图所示，在导轨所在的空间存在方向垂直于导轨平面的匀强磁场（图中未画出）。先将开关接在位置a，使电容器充电并达到稳定后，再将开关拨到位置b，导体棒将会在磁场的作用下开始向右运动，设导轨足够长。则以下说法中正确的是

[? ]
A．空间存在的磁场方向竖直向下
B．导体棒向右做匀加速运动
C．当导体棒向右运动的速度达到最大时，电容器的电荷量为零
D．导体棒运动的过程中，通过导体棒的电荷量Q＜CE

参考答案：AD

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  一个矩形金属框MNPQ置于xOy平面内，平行于x轴的边NP的长为d，如图（a）所示。空间存在磁场，该磁场的方向垂直于金属框平面，磁感应强度B沿x轴方向按图（b）所示正弦规律分布，x坐标相同各点的磁感应强度相同。当金属框以大小为v的速度沿x轴正方向匀速运动时，下列判断错误的是

[? ]
A．若d=l，则线框中始终没有感应电流
B．若d=l/2，则当线框的MN边位于x=l处时，线框中的感应电流最大
C．若d=l/2，则当线框的MN边位于x=l/4处时，线框受到的安培力的合力最大
D．若d=3l/2，则线框中感应电流周期性变化的周期为l/v

参考答案：B

本题解析：

本题难度：一般