1、选择题
如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端放置一质量为0.10kg、带电荷量q=+0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.现对木板施加方向水平向左,大小为0.6N的恒力,g取10m/s2,则
A.木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动
B.滑块开始做匀加速直线运动.然后做加速度减小的变加速运动,最后做匀速运动
C.最终木板做加速度为2m/s.的匀加速直线运动i滑块做速度为10m/s的匀速运动
D.最终木板做加速度为3m/s.的匀加速直线运动,滑块做速度为10m/s的匀速运动
参考答案:BD
本题解析:分析:先求出木块静摩擦力能提供的最大加速度,再根据牛顿第二定律判断当0.6N的恒力作用于木板时,系统一起运动的加速度,当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力,当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零,此时摩擦力等于零,此后物块做匀速运动,木板做匀加速直线运动.
解答:由于动摩擦因数为0.5,静摩擦力能提供的最大加速度为5m/s2,所以当0.6N的恒力作用于木板时,系统一起以a=
的加速度一起运动,当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力,当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零,此时Bqv=mg,解得:v=10m/s,此时摩擦力消失,滑块做匀速运动,而木板在恒力作用下做匀加速运动,a=
,所以BD正确.
故选BD.
点评:本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,要求同学们能正确分析木板和滑块的受力情况,进而判断运动情况.
本题难度:困难
2、简答题 如图甲所示,质量为m=50g,长L=10cm的铜棒,用长度也为L的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外偏转的最大角度θ=37°,求此棒中通入的恒定电流的大小.
某同学的解法如下:铜棒向外偏转过程中,导线拉力不做功,如图乙所示.

F做功为:
重力做功为:
由动能定理得:
解得
?
该同学的解答正确吗?如果正确请说明理由;如果该同学的解答错误,请给出你认为正确的解答.
参考答案:
错误?
本题解析:
⑴错误
错误原因:将安培力表示为
导致F做功出错.? 4分
⑵正解如下:铜棒向外偏转过程中,导线拉力不做功,如图丙所示.
F做功为:
? 2分
重力做功为:
? 2分
由动能定理得:
? 2分
? 2分
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,用两根相同的轻弹簧秤吊着 一根铜棒,铜棒所在的虚线范围内有垂直纸面的匀强磁场,当棒中通过向右的电流且棒静止时,弹簧处于伸长状态,弹簧秤的读数均为F1;将棒中的电流反向,静止时弹簧秤的读数均为F2,且F2>F1。则由此可以确定(?)

A.磁场的方向
B.磁感应强度的大小
C.铜棒的质量
D.弹簧的劲度系数
参考答案:AC
本题解析:因为
,所以,安培力方向向上,
,由左手定则可知,磁场方向垂直于纸面向里,A正确,两弹簧秤的示数均为F2时,安培力方向向下,
,由以上两式可求安培力的大小
,进而确定重力的大小
,即可求出铜棒的质量,C正确,因不知电流的大小、棒的长度,无法确定磁感应强度的大小.B错误,因为不知弹簧的伸长量,所以无法求出弹簧的劲度系数,D错误,
点评:关键是根据力的平衡列出方程式,较难
本题难度:一般
4、填空题 如图,在垂直纸面向外的匀强磁场中,有一条与磁场方向垂直的长度L=0.2m的通电直导线,电流方向如图所示.若磁场的磁感应强度大小B=0.5T,导线所受安培力大小F=0.1N,则电流的大小I=______A.
参考答案:由F=BIL得,I=FBL=0.10.5×0.2A=1A.
故答案为:1.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,两平行金属导轨固定在水平面上.匀强磁场方向垂直导轨平面向下,金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动.两棒ab、cd的质量之比为2 :1.用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉棒cd,经过足够长时间以后( )

A.两棒间距离保持不变
B.棒ab、棒cd都做匀速运动
C.棒ab上的电流方向是由a向b
D.棒cd所受安培力的大小等于2F/3
参考答案:D
本题解析:在拉力F作用下,cd棒向右运动,同时开始切割磁感线,产生感应电动势,并在ab和cd构成的回路形成感应电流,cd棒受到向左的安培力, ab棒受到向右的安培力,使得ab棒开始加速运动,ab棒切割磁感线产生于cd棒反向的感应电流。cd棒随速度增大安培力增大,加速度逐渐减小,运动稳定后,整个电路的电动势为
,当电动势不再变化时即
不再变化,即两棒的加速度相等,选项AB错。对ab棒要向右加速,安培力必然向右,因此电流方向由b到a,选项C错。由于两棒电流相同,磁场相同,因此安培力相同,所以有
,
,根据
可得
,选项D对。
本题难度:一般