1、计算题 如图所示,一半径为的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为,板长为,时,磁场的磁感应强度从开始均匀增大,同时,在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为、带电量为的液滴以初速度水平向右射入两板间,该液滴可视为质点。
(1)要使该液滴能从两板间射出,磁感应强度随时间的变化率应满足什么条件?
(2)要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度与时间应满足什么关系?
参考答案:(1)
(2)
本题解析:
本题难度:困难
2、计算题 20.(15分)如图所示,一根电阻为r、长度为L的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间距也是L,棒与导轨间接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有阻值为R的电阻和电容为C的电容器,垂直导轨平面有竖直向下穿过平面的匀强磁场,磁感应强度为B。现使金属棒CD以v的速度向右匀速运动,求:
(1)电阻R消耗的电功率;
(2)电容器两极板的电量以及上极板的带电性质。
参考答案:(1)?由左手定则得,磁场方向垂直于纸面向外?
(2)
(3)该离子射出磁场的位置在Q点的左侧
本题解析:(1)CD棒切割磁感线产生的感应电动势?E=BLv?①(2分)
CD棒与电阻R回路的电流??②(2分)
电阻R的电功率?P=I2R?③(2分)
由①②③解得 ?④(1分)
(2)电容器两端的电压?U="IR?" ⑤(2分)
电容器两极板的电量?Q="CU?" ⑥(2分)
由①②⑤⑥解得??⑦(2分)
根据右手定则,上极板带正电?(2分)
本题难度:一般
3、选择题 如图7所示,足够长的两条平行金属导轨竖直放置,其间有与导轨平面垂直的匀强磁场,两导轨通过导线与电流表A1、线圈M接在一起。N是绕在“□”形铁芯上的另一线圈,它与电流表A2组成闭合回路。现有一金属棒ab由静止释放,沿导轨下滑,下滑过程中与导轨接触良好,在ab下滑的过程中(?)
A.通过电流表A1的电流是从左端流入的
B.通过电流表A2的电流是从左端流入的
C.电流表A1的示数逐渐增大
D.电流表A2的示数逐渐增大
参考答案:C
本题解析:金属棒ab由静止释放,沿导轨下滑,下滑过程中速度逐渐增大,则ab板间电压逐渐增大,根据右手定则可知b板上电势高,则.通过电流表A1的电流是从右端流入的,故AB错误
ab板间电压E=BLV,所以电流增大,故电流表A1的示数逐渐增大,故C正确
ab棒做自由落体运动,速度均匀增加,电流均匀增大,则右端线圈处于均匀变化的磁场中,所以A2的示数恒定,故D错误
故选C
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,平行于纸面有一匀强电场(电场未画出),在纸面内建了一个直角坐标系xOy,以O为圆心,做半径r=2? cm的圆.如果在圆上任取一点P,设OP与x轴正方向的夹角为θ,P点的电势与θ角函数关系满足φP="[8cos(θ-30°)+10]" V.则下列说法正确的是(? )
A.当θ=90°时,P点的电势为10 V
B.当θ=330°时,P点的电势与当θ=90°时P点的电势相等
C.该电场强度的方向与x轴负方向成60°角斜向下
D.该圆周上的电势最低点是θ=30°时的P点
参考答案:B
本题解析:当θ=90°时,φP="(8cos60°+10)" V="14" V,即P点的电势为14 V,A错;当θ=330°时,P点的电势φP="(8cos300°+10)" V="14" V,与当θ=90°时P点的电势相等,B正确;当cos(θ-30°)=-1,θ=210°时,P点电势φP="(-8+10)=2" V为最低,过电势最低的点的等势面与圆相切,垂直于半径,此时电场线与x轴正方向成θ=210°角,与x轴负方向成30°角斜向下,C错D错.
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,一个水平放置的“∠”形光滑导轨固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,ab是粗细、材料与导轨完全相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好,在外力作用下,导体棒以恒定速度v向右平动,以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点,则回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒所受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图象中正确的是
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:一般