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1、选择题 如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l,t=0时刻,bc边与磁场区域左边界重合。现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图象是( )


A B C D
参考答案:B
本题解析:梯形线圈以恒定的速度v穿过磁场的过程中,先是bc边切割磁感线,由右手定则可判定,电流方向为a→d→c→b→a;并且在线圈运动过程中,其切割磁感线的有效长度越来越长,所以感应电动势也越来越大.当ad边进入磁场时,由右手定则可判定电流方向为a→b→c→d→a,线圈切割磁感线的有效长度仍然是越来越长.
考点:本题考查感应电流方向及大小。
本题难度:一般
2、简答题 如图所示装置,间距为1m的光滑轨道竖直放置,质量为0.1kg的金属杆ab可在导轨间自由滑动,现将装置放在垂直于轨道平面的匀强磁场中,闭合电键S后,导线中的电流大小为0.1A,ab杆恰好保持静止状态,试由此判断磁场的方向和大小.g=10m/s2.

参考答案:ab杆保持静止状态,所受安培力与重力二力平衡,则知安培力方向竖直向上,根据左手定则判断可知磁场方向垂直纸面向里.
由平衡条件得:BIL=mg
得 B=mgIL=0.1×100.1×1=10T
答:磁场的方向垂直纸面向里,大小为10T.
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 如图所示,水平放置的两平行金属板相距为d,金属板与两平行金属导轨相连,导轨间距为L,匀强磁场与导轨平面垂直,磁场的磁感应强度为B,由于导轨上有一导体棒ab在运动,导致平行板板间有一质量为m,电荷量为q的带负电的液滴处于静止状态。则导体ab的速度大小为_____________,方向为_____________。

参考答案:
,向右
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图12-62所示,两根足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨,固定在同一水平面上,匀强磁场垂直于导轨所在的平面.两根质量均为m且电阻不相同的金属杆甲和乙跨放在导轨上,两金属杆始终与导轨垂直.现在在金属杆甲上加一个与金属杆甲垂直且水平向右的恒力F,使金属杆甲从静止开始沿导轨向右滑动.与此同时,在金属杆乙上加上另外一个与金属杆乙垂直且水平向左的拉力,该拉力的功率恒为P,使金属杆乙也由静止开始沿导轨向左滑动.已知经过时间t,甲杆位移为s,两金属杆上产生的焦耳热之和为Q,此时两杆刚好都匀速运动,在该时刻立即撤去作用在乙上的拉力.试求在以后的过程中,甲、乙两杆组成的系统,最多还能产生多少焦耳热?

图12-62
参考答案:
本题解析:在t时间内的过程中,设t秒末甲速度为v1,乙速度为v2.
有:Pt+Fs=Q+
+
因t秒末二者都匀速,甲、乙两杆所受的安培力都等于拉力,所以有:P=Fv2
以上联合解得:v2=
v1=
t时刻以后的过程中,甲、乙二者组成的系统所受的合外力为零,系统动量守恒.当二者速度大小方向都相同时,回路中电流为零,不再产生焦耳热,二者都做匀速直线运动,运动方向和v2相同,设共同速度为v,产生的焦耳热为Q′.由动量守恒得:mv2-mv1=2mv
由能的转化与守恒得
解得:v=
Q′=
[Pt+Fs-Q+
].
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,两个垂直纸面的匀强磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B,磁场区域的宽度均为a,一个正三角形导线框ADC(高为a)从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,则感应电流I与线框移动距离x的关系图像正确的是

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般