微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
1、选择题 如图,在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd,阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连。滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动。整个装置放于匀强磁场中,磁场的方向竖直向上,磁感应强度的大小为B。滑杆的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与一质量为m的物块相连,绳处于拉直状态。现若从静止开始释放物块,用i表示回路中的感应电流,g表示重力加速度,则在物块下落过程中物块的速度可能 ( )

A.
B.
C.
D.
参考答案:AD
本题解析:物块下落过程中,做加速度逐渐减小的加速运动,若导轨足够长,则最终做匀速运动,即速度最大时,物块的重力等于安培力,即
,所以速度
,故A正确B错误
安培力小于物块重力,所以安培力的功率可能小于重力的功率,即
,所以物块的速度
,故C错误D正确
故选AD
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,水平U形光滑框架,宽度L=1m,电阻忽略不计,导体棒ab的质量m = 0.2kg,电阻R = 0.5Ω,匀强磁场的磁感应强度B = 0.2T,方向垂直框架向上。现用F = 1N的拉力由静止开始向右拉ab棒,当ab棒的速度达到2m/s时,求:
(1)ab棒产生的感应电动势的大小;
(2)ab棒所受安培力的大小和方向;
(3)ab棒的加速度的大小和方向。

参考答案:解:(1)
=0.4V
(2)
,F安= BIL = 0.16N,方向水平向左
(3)a =
= 4.2m/s2,方向水平向右
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 磁感应强度是0.8T的匀强磁场中,有一根跟磁感线垂直、长0.2m的直导线,以4m/s的速度、在跟磁感线和直导线都垂直的方向上做切割磁感线的运动,则导线中产生的感应电动势的大小等于( ? )
A.0.04V
B.0.64V
C.1V
D.16V
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 如图所示,长为L的导体棒ab,以ab延长线上的O点为圆心、以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动。已知Oa=L0,求导体棒两端的电势差。

参考答案:解:导体棒转动切割磁感线产生的感应电动势可用E=Blv计算,但应注意v为ab中点的切割速度,则棒ab切割磁感线产生的电动势(即棒两端的电势差)

本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图1所示,一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L,距左端L处的右侧一段被弯成半径为
的四分之一圆弧,圆弧导轨的左、右两段处于高度相差的水平面上.以弧形导轨的末端点O为坐标原点,水平向右为x轴正方向,建立Ox坐标轴.圆弧导轨所在区域无磁场;左段区域存在空间上均匀分布,但随时间t均匀变化的磁场B(t),如图2所示;右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化,只沿x方向均匀变化的磁场B(x),如图3所示;磁场B(t)和B(x)的方向均竖直向上.在圆弧导轨最上端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,金属棒由静止开始下滑时左段磁场B(t)开始变化,金属棒与导轨始终接触良好,经过时间t0金属棒恰好滑到圆弧导轨底端.已知金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g.
(1)求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中,回路中产生的感应电动势E;
(2)如果根据已知条件,金属棒能离开右段磁场B(x)区域,离开时的速度为v,求金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热Q;
(3)如果根据已知条件,金属棒滑行到x=x1位置时停下来,
a.求金属棒在水平轨道上滑动过程中通过导体棒的电荷量q;
b.通过计算,确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置.

参考答案:(1)由图2可知,△B△t=B0t0
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势E=△Φ△t=L2△B△t=L2B0t0①
(2)金属棒在弧形轨道上滑行过程中,产生的焦耳热Q1=U2Rt=L4B20Rt0
金属棒在弧形轨道上滑行过程中,根据机械能守恒定律mgL2=12mv20②
金属棒在水平轨道上滑行的过程中,产生的焦耳热为Q2,
根据能量守恒定律Q2=12mv20-12mv2=mgL2-12mv2
所以,金属棒在全部运动过程中产生的焦耳热Q=Q1+Q2=L4B20Rt0+mgL2-12mv2
(3)a.根据图3,x=x1(x1<x0)处磁场的磁感应强度B1=B0(x0-x1)x0.
设金属棒在水平轨道上滑行时间为△t.由于磁场B(x)沿x方向均匀变化,根据法拉第电磁感应定律△t时间内的平均感应电动势.E=△Φ△t=Lx1B0+B12△t=B0Lx1(2x0-x1)2x0△t
所以,通过金属棒电荷量q=.I△t=.ER△t=B0Lx1(2x0-x1)2x0R
b.金属棒在弧形轨道上滑行过程中,根据①式,I1=ER=L2B0Rt0
金属棒在水平轨道上滑行过程中,由于滑行速度和磁场的磁感应强度都在减小,所以,此过程中,金属棒刚进入磁场时,感应电流最大.
根据②式,刚进入水平轨道时,金属棒的速度v0=
本题解析:
本题难度:一般