1、简答题  如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1m，处在同一竖直面中，导轨的左端接有如图所示的电路，其中水平放置的电容器两极板相距d=10mm，定值电阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金属棒ab的电阻r=2Ω，导轨电阻不计．磁感应强度B=0.4T的匀强磁场垂直穿过导轨面．在水平向右的恒力F作用下，金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，电容器两极板之间质量m=1×10-14kg，带电荷量q=-1×10-15C的微粒恰好静止不动．取g=10m/s2，求：
（1）电容器两极板间电压？
（2）金属棒ab匀速运动的速度大小是多大？

参考答案：（1）带电微粒在电容器两极间静止时，受向上的电场力和向下的重力作用而平衡，即：
mg=qUd
由此式可解出电容器两极板间的电压为：
U=mgdq=10-14×10×0.0110-15V=1V
（2）流过金属棒的电流为：I=UR2=12A=0.5A
金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势为：E=I（R2+R1R3R1+R3+r）=0.5×（2+8×88+8+2）V=4V
由E=BLv得：v=EBL=40.4×1m/s=10m/s
答：（1）电容器两极板间电压是1V．
（2）金属棒ab匀速运动的速度大小是10m/s．

本题解析：

本题 难度：简单

2、选择题  矩形线圈abcd，长ab＝20 cm，宽bc＝10 cm，匝数n＝200，线圈回路总电阻R＝5 Ω。整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过。若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，则

[? ]
A．线圈回路中感应电动势随时间均匀变化
B．线圈回路中产生的感应电流为0.4 A
C．当t＝0.3 s时，线圈的ab边所受的安培力大小为0.016 N
D．在1 min内线圈回路产生的焦耳热为48 J

参考答案：BD

本题解析：

本题难度：一般

3、简答题  如图所示，在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道，轨道间距L=0.50m，轨道左侧连接一定值电阻R=0.80Ω．将一金属直导线ab垂直放置在导轨上形成闭合回路，导线ab的质量m=0.10kg、电阻r=0.20Ω，回路中其余电阻不计．整个电路处在磁感应强度B=0.60T的匀强磁场中，B的方向与轨道平面垂直．导线ab在水平向右的拉力F作用下，沿力的方向以加速度a=3.0m/s2由静止开始做匀加速直线运动，求：
（1）4s末的感应电动势大小；
（2）4s末通过R电流的大小和方向；
（3）4s末，作用在ab金属杆上的水平拉力F的瞬时功率．

参考答案：（1）导线ab由静止开始做匀加速直线运动，4s末速度，
v=at
导线ab切割磁感线，产生感应电动势，
E=BLv
解得：E=BLat=0.6×0.5×3×4V=3.6V
（2）通过R的电流I=ER+r
代入数据解得：I=3.60.8+0.2A=3.6A，
由右手定则判断可知R中感应电流方向由d到c．
（3）由牛顿第二定律得：
F-F安=ma
安培力F安=BIL
代入解得：F=BIL+ma=0.6×3.6×0.5+0.1×3=1.38（N）
4s末水平拉力F的瞬时功率
P=F?v
代入数据解得：P=1.38×3×4W=16.56W
答：
（1）4s末的感应电动势大小为3.6V；
（2）4s末通过R电流的大小为3.6A，方向由d到c；
（3）4s末，作用在ab金属杆上的水平拉力F的瞬时功率为16.56W．

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题  如图所示，MN、PQ是与水平面成θ角的两条平行光滑且足够长的金属导轨，其电阻忽略不计．空间存在着垂直于轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B．导体棒ab、cd垂直于导轨放置，且与轨道接触良好，每根导体棒的质量均为m，电阻均为r，轨道宽度为L．与导轨平行的绝缘细线一端固定，另一端与ab棒中点连接，细线承受的最大拉力Tm=2mgsinθ．今将cd棒由静止释放，则细线被拉断时，cd棒的（　　）
A．速度大小是