1、计算题 如图甲所示,n=10匝的圆形线圈,线圈两端与同一平面内放置的光滑平行导轨两端相连,导轨宽L=0.5m,长也为L的导体棒MN垂直放在导轨上且与导轨良好接触。电路中接入的电阻R=0.5Ω,导轨、导体棒与线圈电阻均不计。在导轨平面范围内有匀强磁场B1=0.8T垂直穿过,方向垂直纸面向外。在线圈内有垂直纸面向内的匀强磁场B2,线圈中的磁通量随时间变化的图像如图乙所示。请根据下列条件分别求解:
(1)如导体棒MN在外力作用下保持静止,求t=2s时刻导体棒受到的安培力。
(2)如导体棒MN在外界作用下,在匀强磁场B1中沿导轨方向作匀速直线运动,运动速度大小为v=25m/s,求t=2s时刻导体棒受到的安培力。

参考答案:解:(1)由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为:E2=n△φ/△t=10×
V=5V
回路中产生的感应电流为:I=
=10A,方向为逆时针方向
导体棒MN受到的安培力为:F=B1IL=0.8×10×0.5 N=4N,方向为水平向左
(2)导体棒MN切割磁感线产生的感应电动势为:E1=B1Lv=0.8×0.5×25V=10V
若导体棒沿导轨平面向右匀速运动切割磁感线,则E1、E2产生的电流方向相同,仍为逆时针方向
所以回路中产生的感应电流大小为:I′=
=
A=30A
导体棒MN受到的安培力为:F′=B1I′L=0.8×30×0.5 N=12N,方向仍为水平向左
若导体棒沿导轨平面向左匀速运动切割磁感线,则E1、E2产生的电流方向相反
所以回路中产生的感应电流大小为:I′′=
=10A
所以导体棒MN受到的安培力为4N,方向水平向右
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 下列关于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中,正确的是:(?)
A.磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直
B.磁场对运动电荷的作用力方向一定与速度方向垂直
C.带电粒子只受洛伦兹力作用时,其动能不变,速度一直在变
D.电荷在磁场中不可能做匀速直线运动
参考答案:ABC
本题解析:根据左手定则,磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直,磁场对运动电荷的作用力方向一定与速度方向垂直,AB对。洛伦兹力始终与速度方向垂直,只改变速度方向,不改变速度大小,C对。电荷速度方向平行与磁场方向时,不受洛伦兹力,可以做匀速直线运动,D错。
本题难度:简单
3、选择题 在磁场中的同一位置,先后引入长度相等的直导线a和b,a、b导线的方向均与磁场方向垂直,但两导线中的电流不同,因此所受的力也不一样.下列几幅图象表现的是导线所受的安培力F与通过导线的电流I的关系.a、b各自有一组F、I的数据,在图象中各描出一个点.在下图中,请判断描绘正确的是( )

参考答案:BC
本题解析:根据安培力公式F=BIL可知,在B和L相同时,F与I成正比,因此F-I图象为一过原点直线,BC正确。
本题难度:简单
4、选择题 空间有一磁感应强度为B的水平匀强磁场,质量为m、电荷量为q的质点以垂直于磁场方向的速度v0水平进入该磁场,在飞出磁场时高度下降了h。重力加速度为g。则下列说法正确的是
A.带电质点进入磁场时所受洛伦兹力可能向上
B.带电质点进入磁场时所受洛伦兹力一定向下
C.带电质点飞出磁场时速度的大小为v0
D.带电质点飞出磁场时速度的大小为