1、简答题 两根足够长的平行金属导轨,固定在同一水平面上,磁感应强度为B的匀强磁场与导轨所在平面垂直,方向竖直向下,导轨的电阻忽略不计,导轨间的距离为L,两根质量均为m的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动,滑动过程中与导轨保持垂直,每根金属杆接入回路的电阻都为R,在开始时刻,两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行,大小为F的恒力作用于金属杆甲上,使金属杆在导轨上滑动。
(1)若某时刻甲的速度为v1,乙的速度为v2,求此时乙的加速度大小a乙;
(2)求由两金属杆与两金属导轨构成的回路中的最大感应电动势E。

参考答案:(1)
?(2)
本题解析:⑴由法拉第电磁感应定律,回路中的感应电动势大小为:
?①? 4分
回路中的电流为:
?②? 1分
甲、乙两杆都受安培力作用,大小都为:
?③? 2分
乙杆受安培力方向水平向右,据牛顿第二定律有:
?④? 2分
解以上各式得:
?⑤? 2分
⑵设乙的加速度为a乙时,甲的加速度为a甲,
甲杆受安培力方向水平向左,据牛顿第二定律有:
?⑥? 2分
开始时,a甲>a乙,甲的速度增加得较快,所以甲、乙的速度之差
增大,由①式可知,E增大,由②③式可知I增大,F安增大,由④⑥式可知a甲减少,而a乙增大,当甲、乙两者加速度相等时,
达最大值且稳定,此时回路电动势最大。? 5分
由②③④⑥式和a甲=a乙可得回路最大电动势为:
?⑦? 2分
本题难度:一般
2、选择题 关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系,下列说法中错误的是( )
A.电流方向反向时,导体受力方向改变
B.磁场方向反向时,导体受力方向改变
C.电流方向和磁场方向同时反向,导体的受力方向改变
D.电流方向和磁场方向同时反向,导体的受力方向不变
参考答案:C
本题解析:
A、磁场方向不变时,电流方向反向,根据左手定则,安培力方向反向,这种说法正确,不选A
B、电流方向不变时,磁场方向反向,根据左手定则,安培力方向反向,这种说法正确,不选B
C、电流方向和磁场方向同时反向,根据左手定则,安培力方向不变,这种说法错误,选C
D、理由同C选项,不选D
故选C
点评:容易题,这类问题可以根据左手定则来判断。
本题难度:简单
3、填空题 质量为M的均匀直角金属杆aob可绕水平光滑轴0在竖直平面内转动,oa=ob/2=l.现加一水平方向的匀强磁场,磁感应强度为B,并通以电流I,若撤去外力后恰能使直角金属杆ob部分保持水平,如图所示.则电流应从杆的______端流入;此电流强度I的大小为______.
参考答案:金属杆aob的重力力矩MG=23Mg?l=23Mgl,
因为杆子所受的安培力力矩与重力力矩相等,所以安培力的力矩为23Mgl.
安培力的力矩MF=BI?2l?l-BIl?12l=32BIl2,
由力矩平衡条件得:MG=MF,
解得I=4Mg9Bl
因为ob所受的安培力向上,则根据左手定则,电流从a点流入直角金属杆
故答案为:a,4Mg9Bl
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 边长为a的闭合金属正三角形框架,完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中,现把框架匀速拉出磁场,如图所示,则选项中图象规律与这一过程相符合的是( )
A.

B.

C.

D.
