参考答案：B

本题解析：

本题难度：简单

2、选择题  如图所示，粗细均匀的电阻为r的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感强度为B，圆环直径为l，另一长为l，电阻为r/2的金属棒ab放在圆环上，接触电阻不计。当ab棒以v0向左运动到图示虚线位置时，金属棒两端电势差为（ ? ）

参考答案：C

本题解析：

本题难度：一般

3、简答题  如图所示，在磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中，有一竖直放置的导体框架，框架宽l=0.4m，框架上端的电阻R=0.9Ω，磁场方向垂直于框架平面．阻值r=0.1Ω的导体棒ab沿框架向下以v=5m/s速度做匀速运动，不计框架电阻及摩擦．问：
（1）通过ab棒的电流是多大？方向如何？
（2）ab受到的安培力是多大？
（3）这个过程中能量是怎样转化的？

参考答案：（1）导体棒ab垂直切割磁感线，产生的感应电动势大小为：
E=Blv=0.5×0.4×5V=1 V ①
导体ab相当于电源，由闭合电路欧姆定律得回路电流：
I=ER+r=10.9+0.1A=1A ②
根据右手定则判断得知，ab棒的电流方向由a到b．
（2）导体ab所受的安培力：
F=BIl=0.5×1×0.4N=0.2 N ③
（3）导体棒的重力势能转化为电能，再转化为内能．
答：（1）通过ab棒的电流是1A，方向由a到b．
（2）ab受到的安培力是0.2N．
（3）这个过程中能量是导体棒的重力势能转化为电能，再转化为内能．

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题  如图所示，小灯泡的规格为“4V　4W”，接在两光滑水平导轨的左端，导轨间距L=0.5m，电阻不计．金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻r为1Ω，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B为1T．为使小灯泡正常发光，求：
（1）金属棒ab匀速滑行的速率；
（2）拉动金属棒ab的外力的功率．

参考答案：（1）由题意知，灯泡正常发光，则电路中电流 I=PU=44A=1A，灯泡电阻R=U2P=424Ω=4Ω，
由闭合电路欧姆定律得：金属棒ab产生的感应电动势E=I（R+r）
解得：E=1×（4+1）V=5V
由E=BLv得：v=EBL
代人数据解得：v=51×0.5m/s=10m/s
（2）由能量守恒可得：P=I2（R+r）
解得：P=12×（4+1）W=5W
答：（1）金属棒ab匀速滑行的速率为10m/s；
（2）拉动金属棒ab的外力的功率为5W．

本题解析：

本题难度：一般

5、简答题  如图甲所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为α，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B，金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连．不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，现闭合开关S，将金属棒由静止释放．

（1）判断金属棒ab中电流的方向；
（2）若电阻箱R2接入电路的阻值为R2=2R1，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q1；
（3）当B=0.40T、L=0.50m、α=37°时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图乙所示．取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m．

参考答案：（1）由右手定则，金属棒ab中的电流方向为b到a．
（2）由能量守恒定律得：mgh=12mv2+Q，解得：Q=mgh-12mv2，
两电阻串联，通过它们的电流相等，且R2=2R1，则Q1Q2=R1R2=12，
Q1+Q2=Q，则Q1=13Q=13mgh-16mv2；
（3）设最大速度为v，切割磁感线产生的感应电动势：E=BLv
由闭合电路的欧姆定律：I=ER1+R2，
从b端向a端看，金属棒受力如图：
金属棒达到最大速度时满足：
mgsinα-BIL=0
由以上三式得：v=mgsinαB2L2（R1+R2），
由图象可知：斜率为：k=60-302=15m/s?Ω，纵截距为v0=30m/s，
得到：v0=mgsinαB2L2R1，k=mgsinB2L2，
解得：R1=2.0Ω，m=0.1kg．
答：（1）金属棒ab中的电流方向为b到a．
（2）定值电阻R1上产生的焦耳热Q1=13mgh-16mv2；
（3）定值电阻的阻值R1=2.0Ω，金属棒的质量m=0.1kg．

本题解析：

本题难度：一般