1、计算题 如图甲所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有两根竖直放置相距为L平行光滑的金属导轨,顶端用一阻直为R的电阻相连,两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直。一根质量为m的金属棒从静止开始沿导轨竖直向下运动,当金属棒下落龙时,速度达到最大,整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好。重力加速度为g,导轨与金属棒的电阻可忽略不计,设导轨足够长。求:

(l)通过电阻R的最大电流;
(2)从开始到速度最大过程中,金属棒克服安培力做的功WA;
(3)若用电容为C的平行板电容器代替电阻R,如图乙所示,仍将金属棒从静止释放,经历时间t的瞬时速度v1。
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)设金属棒所受的安培力为FA
通过电阻R的电流最大时,a=0,即FA=mg ①
又FA=BIL②
由①②解得:
(2)由
④
⑤
由③④⑤得:最大速度
⑥
由动能定理得:
⑦
∴由⑥⑦得:金属棒克服安培力做功
⑧
(3)电容器两端电压UC=E ⑨
电容器容纳的电量
⑩
流过金属棒的电流
?
由④⑨⑩?得
?
由牛顿第二定律
?
由②?得
?
故金属棒做匀加速直线运动
金属棒的速度
?
考点:牛顿第二定律;法拉第电磁感应定律。
本题难度:困难
2、选择题 如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场,若第一次用0.3s时间拉出,外力做的功为
,通过导线截面的电量为
,第二次用0.9s时间拉出,外力做的功为
,通过导线截面的电量为
,则(?)

A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
参考答案:C
本题解析:根据
,则
;
,W1>W2,C正确
本题难度:一般
3、选择题 如图甲所示,一个电阻为R,面积为S的矩形导线框abcd,水平放置在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向与ad边垂直并与线框平面成45°角,O、O′分别是ab边和cd边的中点。现将线框右半边ObcO′绕OO′逆时针旋转90°到图乙所示位置。在这一过程中,导线中通过的电荷量是

[? ]
A.
B.
C.
D.0
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图中画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律,以下哪些认识是正确的(?)

A.0~0.3s内线圈中的电动势在均匀增加
B.第0.6s末线圈中的感应电动势是4V
C.第0.9s末线圈中的瞬时电动势比0.2s末的小
D.第0.2s末和0.4s末的瞬时电动势的方向相同
参考答案:B
本题解析:0~0.3s内线圈中磁通量在均匀增加,产生的感应电动势是恒定的,A错误;第0.6s末线圈中的感应电动势是
,B正确;第0.9s末线圈中的瞬时电动势为
,0.2s末的电动势为
,C错误;0~0.3s内线圈中磁通量在均匀增加,0。3~0.8s内线圈中磁通量在均匀减小,产生的感应电动势方向相反,D错误
故选B
点评:关键是知道图像的斜率表示感应电动势大小
本题难度:一般
5、选择题 如图是通过一个R=1Ω的电流i随时间变化的曲线,则下列说法正确的有(?)

A.该电流的有效值为2A
B.该电流的有效值为1A
C.该电流的有效值为1.5A
D.该电流的有效值约为1.67A
参考答案:D
本题解析:根据在相等时间内通过相等的电阻产生的热量相等,
,得该电流的有效值约为1.67A
本题难度:简单