1、选择题 如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由图示位置自由下落。当bc边刚进入磁场时,线框恰好做匀速运动,线框边长L小于磁场宽度H,则

[? ]
A.线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→a
B.线框离开磁场时,受到的安培力方向竖直向上
C.线框bc边刚进入磁场时的感应电流,小于线框bc边刚离开时的感应电流
D.线框穿过磁场的过程中机械能守恒
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (11分)如下图所示,把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,一长度为2a,电阻等于R,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触.当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时,求:

(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN;
(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率.
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)导体棒运动产生电流,它相当于电源,内阻为R,电动势为:E=Blv=2Bav ①(2分)
画出等效电路图如图所示,根据右手定则,金属棒中电流从N流向M,所以M相当于电源的正极,N相当于电源的负极.

外电路总电阻为
?②(1分)
根据闭合电路欧姆定律,棒上电流大小为:
?③(2分
棒两端电压是路端电压
④(1分)
将数据代入④式解得:
?⑤(1分)
(2)圆环和金属棒上的总热功率为:
P=EI ⑥(3分)
由①⑥式解得:
⑦(1分)
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,在光滑的水平面上,有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为L的区域内,有一个边长为a(a<L)的正方形闭合线圈以初速v0垂直磁场边界滑过磁场后速度变为v(v<v0)那么
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (14分)如图甲所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:

(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ
(2)cd离NQ的距离s
(3)金属棒滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量
(4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)。
参考答案:(1)μ=0.5(2)
(3)
(4)
本题解析:(14分)
解:(1)当v=0时,a=2m/s2?(1分)
?(1分)
μ=0.5?(1分)
(2)由图像可知:vm=2m/s?当金属棒达到稳定速度时,有
?
?
?(1分)
?(1分)
?(1分)
?(1分)
?(1分)
(3)
?(1分)
?(1分)
?(1分)
(4)当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动。
?
?(1分)
?(1分)
?(1分)
本题考查的是对电磁感应定律和力学综合的相关问题,根据牛顿定律求出摩擦系数,利用安培定则
和电磁感应定律及欧姆定律可以计算出距离,
本题难度:一般
5、填空题 如图所示,某空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,分布在半径为a的圆柱形区域内,两个材料、粗细(远小于线圈半径)均相同的单匝线圈,半径分别为r1和r2,且r1>a>r2,线圈的圆心都处于磁场的中心轴线上。若磁场的磁感应强度B随时间均匀减弱,已知
,则在任一时刻大小两个线圈中的感应电动势之比为__________;磁场由B均匀减到零的过程中,通过大小两个线圈导线横截面的电量之比为__________。

参考答案:
,
本题解析:
本题难度:一般