1、选择题 如图,平行金属导轨间距为d,一端跨接一个电阻R,导轨间分布着匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在的平面.一根长金属棒与导轨成θ角放置(棒与导轨的电阻不计),当金属棒以恒定速度v在金属导轨上滑行时(速度方向如图示),通过电阻的电流是( )
A.
B.
C.
D.

参考答案:ab中产生的感应电动势为:E=BLv=Bvdsinθ
通过R的电流为:I=ER=BdvRsinθ.故A正确.
故选:A.
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 如图(a)、(b)分别是动圈式话筒与动圈式扬声器的内部构造原理图,其中

A.话筒是将电信号转化为声信号
B.话筒是利用电流的磁效应原理
C.扬声器是利用电磁感应原理
D.扬声器是利用磁场对电流的作用原理
参考答案:D
本题解析:话筒是将声信号转化为电信号,话筒是利用电磁感应原理,选项AB错误。扬声器是利用磁场对电流的作用原理,选项D正确C错误
点评:本题难度较小,由运动产生电即为电磁感应,由电产生运动即为安培力
本题难度:简单
3、选择题 矩形线框abcd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变化的图像如图乙所示。设t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里,则在0-4s时间内,下图中能正确表示线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图像是(规定ab边所受的安培力方向向左为正,线框各边间相互作用的磁场力忽略不计)

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,间距L=1m的足够长的光滑平行金属导轨与水平面成30°角放置,导轨电阻不计,导轨上端连有R=0.8Ω的电阻,磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直导轨平面向上,t=0时刻有一质量m=1kg,电阻r=0.2Ω的金属棒,以v0=10m/s的初速度从导轨上某一位置PP"开始沿导轨向上滑行,金属棒垂直导轨且与导轨接触良好,与此同时对金属棒施加一个沿斜面向上且垂直于金属棒的外力F,使金属棒做加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动,则:
(1)t=2s时,外力F的大小?
(2)若已知金属棒运动从开始运动到最高点的过程中,电阻R上产生的热量为100J,求此过程中外力F做的功?
(3)到最高点后,撤去外力F,经过足够长时间后,最终电阻R上消耗的热功率是多少?

参考答案:(1)金属棒匀加速上升,根据速度时间关系公式,有:
v1=v0+at=10-2×2=6m/s
对金属棒受力分析,受重力、支持力、安培力,如图所示:

根据平衡条件,有:
mgsin30°+F安-F=ma
其中:
F安=BI1L
I1=E1R+r
E1=BLv1
解得:F=9N
(2)根据速度位移关系公式,到最高点的位移:
x=0-v202a=25m
由动能定理,得:
WF-mgxsin30°-Q总=0-12mv20
其中:Q总=R+rRQR=125J
解得:WF=200J
(3)如图所示,最后稳定时导体棒的速度满足:
mgsin30°=B2L2vR+r

电功率等于克服安培力做功的功率,故:
P电=P安=mgvsin30°=25W
根据功率分配关系,有:
PR=RR+rP电=20W
答:(1)t=2s时,外力F的大小为9N;(2)此过程中外力F做的功为200J;(3)电阻R上消耗的热功率是20W.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内,MN、PQ平行且足够长,两轨道间的宽度L=0.50m.轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻.轨道处于磁感应强度大小B=0.40T,方向竖直向下的匀强磁场中.质量m=0.50kg的导体棒ab垂直于轨道放置.在沿着轨道方向向右的力F作用下,导体棒由静止开始运动,导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直.不计轨道和导体棒的电阻,不计空气阻力.
(1)若力F的大小保持不变,且F=1.0N.求
a.导体棒能达到的最大速度大小vm;
b.导体棒的速度v=5.0m/s时,导体棒的加速度大小a.
(2)若力F的大小是变化的,在力F作用下导体棒做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小a=2.0m/s2.从力F作用于导体棒的瞬间开始计时,经过时间t=2.0s,求力F的冲量大小I.

参考答案:(1)a.导体棒达到最大速度vm时受力平衡F=F安m
此时,F安m=BBLvmRL
解得:vm=12.5m/s
b.导体棒的速度v=5.0m/s时,感应电动势E=BLv=1.0V
导体棒上通过的感应电流I=ER=2.0A
导体棒受到的安培力F安=BIL=0.40N
根据牛顿第二定律,解得:a=F-F安m=1.2m/s2
(2)t=2s时,金属棒的速度v1=at=4.0m/s
此时,导体棒所受的安培力F安1=B2L2v1R=0.32N
时间t=2s内,导体棒所受的安培力随时间线性变化,
所以,时间t=2s内,安培力的冲量大小I安=F安12t=0.32N?s
对导体棒,根据动量定理I-I安=mv1-0
所以,力F的冲量I=mv1+I安=2.32N?s
答:
(1)若力F的大小保持不变,且F=1.0N.a.导体棒能达到的最大速度大小vm为12.5m/s.
b.导体棒的速度v=5.0m/s时,导体棒的加速度大小a是1.2m/s2.
(2)力F的冲量大小I是2.32N?s.
本题解析:
本题难度:一般