1、简答题 如图所示,导体框架的平行导轨间距d=1m,框架平面与水平面夹角α=30°,匀强磁场方向垂直框架平面向上,且B=0.2T,导体棒ab的质量m=0.2kg,R=0.1Ω,水平跨在导轨上,且可无摩擦滑动(g取10m/s2)求:
(1)ab下滑的最大速度
(2)以最大速度下滑时,ab棒上的电热功率.
参考答案:(1)当加速度a=0时,导体棒的速度最大,有:
mgsinα=BIL
而I=BLvmR
联立解得vm=mgRsinαB2L2=2×0.1×120.04×1m/s=2.5m/s.
(2)当导体棒速度达到最大后做匀速直线运动,根据能量守恒得,重力做功的功率等于整个回路产生的热功率,而整个回路产生的热功率等于ab棒上电热功率.
有:P=mgvmsinα=2×2.5×12=2.5W.
答:(1)ab下滑的最大速度为2.5m/s.
(2)以最大速度下滑时,ab棒上的电热功率为2.5W.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 正方形的导线框,质量m=60g,边长l=12cm,电阻R=0.06Ω,在竖直平面内自由下落H=5m后,下框边进入水平方向的匀强磁场中,磁场方向与线框垂直,如图所示,匀强磁场沿竖直方向的宽度h=l,线框通过匀强磁场区域时恰好匀速直线运动,g=10m/s2,求:
(1)匀强磁场的磁感强度多大?
(2)线框通过磁场区域时产生了多少热量?

参考答案:(1)线框做自由落体运动:v2=2gH,
框的下边进入磁场的速度为:v=
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 一无限长直导体薄板宽为l,板面与z轴垂直,板的长度方向沿y轴,板的两侧与一个电压表相接,如图所示,整个系统放在磁感应强度为B的均匀磁场中,B的方向沿z轴正方向。如果电压表与导体薄板以速度v沿y轴正方向移动,则电压表指示的电压值为

[? ]
A.0
B.
vBl
C.vBl
D.2vBl
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 图甲正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系图乙。t=0时刻磁感应强度方向垂直纸面向里。图中能表示线框ab边受到的磁场力F随时间t变化关系的是(力的方向规定以向左为正方向)

[?]
A.
B.
C.
D.
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,均匀直导体棒ab质量为m,电阻为R,跨接在U型金属框架上与电阻R组成闭合回路,框架两竖直平行导轨相距为L,位于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,框架的电阻忽略不计且足够长.用竖直向上的恒力F拉ab使之由静止沿框架竖直向上运动,忽略一切摩擦.则对于从导体棒开始运动到刚好达到最大速度的过程,下列说法中正确的是( )
A.导体棒的最大速度为
B.由上述条件可以求出此过程中回路中产生的焦耳热
C.此过程中,导体棒所受所有外力所做的功之和为
D.此过程中,F做功与重力做功之和在数值上等于系统产生的焦耳热