1、简答题 如图所示,两根相距为d 的足够长的光滑金属导轨位于水平的xoy平面内,一端接有阻值为R的电阻。在x>0的区域存在垂直纸面向里的磁场,磁感应强度B随x的增大而增大,B=kx,式中k是一常量。一质量为m的金属杆地(地应为与)金属导轨垂直,可在导轨上滑动,当t=0时位于x=0处,速度为v0,方向沿x轴的正方向。在运动过程中,有一大小可调节方向始终不变的外力F作用于金属杆以保证金属杆的加速度恒定,大小为a,方向沿x轴的负方向。当金属杆的速度大小为
时,求所加外力F的大小。没(应为设)金属导轨与金属杆的电阻不计。
?
参考答案:
;
本题解析:以x1表示金属杆的速度变为
时它所在的x坐标,对于匀减速直线运动有:
?①
以
代入得:
?②
由题给条件得出此时金属杆所在处的磁感应强度:
?③
此时金属杆产生感应电动势为:
?④
回路中电流为:
?⑤
金属杆受到的安培力为:
?⑥
由题意知,F方向始终向x轴负方向,
当金属杆向x正方向运动时有:
?⑦
得
?⑧
当金属杆向x 负方向运动时有:
?⑨
得:
?⑩
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,两个垂直纸面的匀强磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B,磁场区域的宽度均为a,一个正三角形导线框ADC(高为a)从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,则感应电流I与线框移动距离x的关系图像正确的是

[? ]
A、
B、
C、
D、
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
3、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
4、计算题 如下图所示,在距离水平地面h=0.8m的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向内的匀强磁场。正方形线框abcd的边长l=0.2m,质量m=0.1kg,电阻R=0.08Ω。某时刻对线框施加竖直向上的恒力F=1N,且ab边进入磁场时线框以v0=2m/s的速度恰好做匀速运动。当线框全部进入磁场后,立即撤去外力F,线框继续上升一段时间后开始下落,最后落至地面。整个过程线框没有转动,线框平面始终处于纸面内,g取10m/s2。求:
小题1:匀强磁场的磁感应强度B的大小;
小题2:线框从开始进入磁场运动到最高点所用的时间;
小题3:线框落地时的速度的大小。

参考答案:
小题1:1T
小题2:0.9s
小题3:vt=4m/s
本题解析:(1)线框的ab边刚进入磁场时,感应电流
(1分)
线框恰好做匀速运动,有F=mg+IBl(2分)代入数据解得B=1T(2分)
(2)设线框进入磁场做匀速运动的时间为
,有
(1分)
线框全部进入磁场后做竖直上抛运动,到最高点时所用时间
(1分)
线框从开始进入磁场运动到最高点,所用时间t=t1+t2=0.9s(2分)
(3)线框从最高点回到到磁场边界时速度大小不变,线框所受安培力大小也不变,则IBl=mg(1分)因此,线框穿出磁场过程还是做匀速运动,离开磁场后做竖直上抛运动,由机械能守恒定律可得
(2分)代入数据解得线框落地时的速度vt=4m/s(2分)
本题难度:简单
5、简答题 .如图17-124所示,导轨是水平的,其间距L1=0.5m,ab杆与左端的距离L2=0.8m,由导轨与ab杆所构成的回路电阻为0.2Ω.方向垂直导轨平面向下的匀强磁场的磁感应强度B=1T,滑轮下挂一重物质量为0.04kg,ab杆与导轨的摩擦不计,现使磁场以
的变化率均匀地增大,由磁场开始变化起计时,求当时间t为多少时,重物刚好离开地面?(g取10m/s2)

?
参考答案:5s
本题解析:重物刚好离开地面时mg=FA
因为FA=BIL1
由题知B=B0+
据欧姆定律I=E/R

S=L1L2
t=5s
本题难度:简单
An ounce of prevention is worth a pound of cure. 一分预防胜过十分治疗。