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1、计算题 如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的光滑平行金属导轨,导轨间距为L=1m,导轨长为d=3m,导轨平面与水平面的夹角为θ=300,匀强磁场的磁感应强度大小为B=1T,方向与导轨平面垂直向上,质量为m=0.1Kg的导体棒从导轨的顶端由静止开始释放,导棒在滑至底端之前已经做匀速运动,设导体棒始终与导轨垂直,并与导轨接触良好,接在两导轨间的电阻为R=2
,其他部分的电阻均不计,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)导体棒匀速运动时的速度v大小;
(2)导体棒从导轨的顶端运动到底端的整个过程中,电阻R产生的焦耳热Q。
参考答案:(1)1m/s(2)1.45J
本题解析:(1)在光滑导轨上匀速运动时:
感应电动势:E=BLv
感应电流:
安培力:F安=BIL
受力平衡:F安=mgsinθ
解得:
代入数据解得:v=1m/s
(2)由能量守恒可知:
,解得:Q=1.45J
考点:法拉第电磁感应定律;能量守恒定律。
本题难度:一般
2、选择题 下列用电器中,利用电流的热效应工作的是
A.电风扇
B.电炉
C.电饭锅
D.洗衣机
参考答案:BC
本题解析:略
本题难度:简单
3、计算题 如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=5Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd距离NQ为s=1m。试解答以下问题:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大?
(2)金属棒达到的稳定速度是多大?
(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则t=1s时磁感应强度应为多大?

参考答案:解:(1)在达到稳定速度前,金属棒的加速度逐渐减小,速度逐渐增大。达到稳定速度时,有



(2)
,

(3)当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动


设t时刻磁感应强度为B,则:


故t=1s时磁感应强度
本题解析:
本题难度:困难
4、选择题 如图3-6-10所示,相距为 L 的两条足够长的光滑水平平行轨道上,平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆 ab 和 cd,组成矩形闭合回路.轨道电阻不计,匀强磁场 B 垂直穿过整个轨道平面.开始时 ab 与 cd 均处于静止状态,现用一个平行轨道的恒力 F 向右拉 ab 杆,则下列说法中正确的是(?)

图 3-6-10
A.cd 杆向左运动
B.cd 杆向右运动
C.cd 杆与 cd 杆均先做变加速运动,后做匀速运动
D.ab 杆与 cd 杆均先做变加速运动,后做匀加速运动
参考答案:BD
本题解析:由右手定则可判定 ab 导体棒中电流方向,再利用左手定则可得 cd 所受安培力方向向右,故 B?正确;由于 ab 在力 F 作用下做加速运动,速度越来越大,故所受的安培力越来越大,ab 棒的加速度越来越小,cd 棒的加速度越来越大,当两者的加速度相等时,由于速度的增加量相同,故回路中的感应电动势恒定,所以最终两棒将做匀加速运动,选项 D 正确.
本题难度:简单
5、选择题 两块水平放置的金属板间的距离为d,用导线与一个n匝线圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直方向的磁场,电阻R与金属板连接,其余电阻均不计.如图所示,两板间有一个质量为m、电量q的带正电的油滴恰好处于静止状态,则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是

[? ]
A.磁感应强度B竖直向上且正在增强,
B.磁感应强度B竖直向下且正在增强,
C.磁感应强度B竖直向上且正在减弱,
D.磁感应强度B竖直向下且正在减弱,
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般