1、计算题  （7分） 有一根导体棒ab紧靠在竖直的两根导轨上，，如图所示．已知导体棒长L，质量为m，与导轨间的滑动摩擦因数为μ，磁感应强度为B．要使棒ab匀速下滑，应在ab中通入的电流大小和方向如何？

参考答案：从右向左看，ab棒的受力图如图所示．

ab棒匀速下滑时，受力平衡，则
f=mg=μN
N=F=BIL
所以mg=μBIL,
I=mg/μBL,(方向由b到a).

本题解析：略

本题难度：一般

2、选择题  一个用于加速质子的回旋加速器，其D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，接在D形盒上的高频电源频率为f。下列说法正确的是（?）
A．质子被加速后的最大速度不可能超过
B．质子被加速后的最大速度与加速电压的大小无关
C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值
D．不需要改变任何量，这个装置也能用于加速粒子

参考答案：AB

本题解析：质子在D形盒内的最大偏转半径即为D形盒半径R，则由圆周运动知识知其线速度的最大值为，且与加速电压无关，可知选项A、B正确；当速度v加速到一定值接近光速时，相对论效应较为显著，故质子速度不能被加速到任意值，C错误；质子和粒子在同一磁场中的偏转周期不同，要用这个装置加速粒子，则要相应地改变加速电压的频率f，或者改变磁场的磁感应强度B才可实现，D错误。

本题难度：一般

3、计算题  中国电磁炮研制方面与欧美西方国家在同一起跑线上，限于技术和人才原因中国电磁炮研制会稍比西方国家慢几年，但在某些技术上将会比美国电磁炮更精进。电磁炮是利用磁场对电流的作用力把电能转化为机械能，使炮弹发射出去的。如下图所示，把两根长为s，互相平行的铜制轨道放在磁场中，轨道之间放有质量为m的炮弹，炮弹架在长为L、质量为M的金属架上，已知金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度平方成正比，当有恒定的大电流I1通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力的作用下，获得速度v1时加速度为a，当有恒定的大电流I2通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度v2脱离金属架并离开轨道，则垂直于轨道平面的磁感强度为多少？

参考答案：磁感强度B=

本题解析：由题意知，当通以电流I1时，安培力为F1=BI1L（1分）
由牛顿第二定律有：F1-f1=（M+m）a又f1=kv12（1分）三式解得：k=（1分）
当电流为I2时，安培力为F2=BI2L（1分）f2=kv22（1分）由题知：F2=f2 解得：B=（1分）

本题难度：一般

4、实验题  如图所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面三角形框架，三边的长度分别为3L、4L和5L，电阻丝L长度的电阻为r,框架与一电动势为E、内阻为r的电源相连通，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到的磁场力大小为___________，方向是__________.

参考答案：60BEL/47r?垂直于ac斜向上

本题解析：将abc等效为直导线ac，则R=r+=r,I=,F=B·5L·I+B·5L·?I=60BEL/47r,方向垂直ac斜向上.

本题难度：简单

5、选择题  如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于OO’，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿x负方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向的夹角为q。则磁感应强度方向和大小可能为（?）?
?
A．z正向，tanq
B．y正向，
C．z负向，tanq
D．沿悬线向上，sinq

参考答案：A、D

本题解析：磁感应强度方向若沿z正向根据左手定则知道安培力方向沿Y轴正向根据平衡知道即磁感应强度B=tanq，A对。磁感应强度方向若沿Y正向根据左手定则知道安培力方向向下，受力无法平衡，B错。磁感应强度方向若沿z负向根据左手定则知道安培力方向沿Y轴负向，受力无法平衡，C错。磁感应强度方向若沿悬线向上根据左手定则知道安培力方向垂直于悬线上，根据平衡知道即磁感应强度B=sinq，D对

本题难度：简单