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1、计算题 如图,匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小随时间的变化率
=k,k为负的常量。用电阻率为ρ、横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框。将方框固定于纸面内,其右半部分位于磁场区域中,求:
(1)导线中感应电流的大小;
(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率。

参考答案:解:(1)导线框的感应电动势为E=
?①
ΔΦ=
l2ΔB②
导线框中的电流为I=
?③
式中R是导线框的电阻,根据电阻率公式有R=ρ
?④
联立①②③④式,将
=k代入得I=
?⑤
(2)导线框所受磁场的作用力的大小为F=BIl ⑥
它随时间的变化率为
=Il
?⑦
由⑤⑦式得
?⑧
本题解析:
本题难度:困难
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( ? )

A.BLv0
B.(1/2)BLv0?
C.(1/3)BLv0?
D.(2/3)BLv0?
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 半径为a的圆环电阻不计,放置在垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,环内有一导体棒电阻为r,可以绕环匀速转动,将电阻R、开关S连接在环和棒的O端,将电容器极板水平放置,并联在R和开关S两端,如图所示.
(1)开关S断开,极板间有一电荷量为q、质量为m的带正电粒子恰好静止,试判断OM的转动方向和角速度的大小.
(2)当S闭合时,该带电粒子以
g的加速度向下运动,则R是r的几倍?

参考答案:(1)由于粒子带正电,恰好静止在电容器中,则电容器上极板带负电,由右手定则判断可知,OM应绕O沿逆时针方向转动.
粒子受力平衡,有mg=qUd
当S断开时,U=E
又OM产生的感应电动势为 E=12Ba2ω
解得ω=2mgdqBa2
(2)当S闭合时,根据牛顿第二定律得:mg-qU′d=m?g4
又U′=ER+rR
解得Rr=3
答:
(1)开关S断开,极板间有一电荷量为q、质量为m的带正电粒子恰好静止,OM的转动方向为逆时针,角速度的大小为2mgdqBa2.
(2)当S闭合时,该带电粒子以14g的加速度向下运动,则R是r的3倍.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,有一根水平放置的金属棒沿水平方向抛出,初速度方向和棒垂直,则棒两端产生的感应电动势将( )
A.随时间增大
B.随时间减小
C.不随时间变化
D.难以确定