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1 简答题 · 18 分

如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距l=0.5 m,左端接有阻值R=0.3 Ω的电阻,一质量m=0.1 kg,电阻r=0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4 T,棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a=2 m/s2的加速度做匀加速运动,当棒的位移x=9 m时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1,导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,求

(1)棒在匀加速运动过程中,通过电阻R的电荷量q;

(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2

(3)外力做的功WF

1 单选题 · 6 分

如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0 <θ <90°),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中

A运动的平均速度大小为

B下滑位移大小为

C产生的焦耳热为qBLv

D受到的最大安培力大小为

1 简答题 · 16 分

如图1所示,匀强磁场的磁感应强度B为0.5T,其方向垂直于倾角θ为300的斜面向上。绝缘斜面上固定有“Λ”形状的光滑金属导轨MPN(电阻忽略不计),MP和NP长度均为2.5m。MN连线水平。长为3m。以MN的中点O为原点、OP为x轴建立一坐标系Ox。一根粗细均匀的金属杆CD,长度d为3m,质量m为1kg,电阻R为0.3Ω,在拉力F的作用下,从MN处以恒定的速度v=1m/s在导轨上沿x轴正向运动(金属杆与导轨接触良好)。g取10m/s2

(1)求金属杆CD运动过程中产生的感应电动势E及运动到x=0.8m电势差UCD

(2)推导金属杆CD从MN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式,并在图2中画出F-x关系图象;

(3)求金属杆CD从MN处运动到P点的全过程产生的焦耳热。

1 简答题 · 15 分

如图,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求:

(1)磁感应强度的大小;

(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。

1 单选题 · 6 分

如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1Ω。一导体棒MV垂直于导轨放置,质量为0.2kg,接入电路的电阻为1Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为0.8T。将导体棒MV由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒MV的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6)

A2.5m/s  1W

B5m/s  1W

C7.5m/s  9W

D15m/s  9W

1 单选题 · 6 分

如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)。两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面。运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2。不计空气阻力,则

Av1 <v2,Q1< Q2          

Bv1 =v2,Q1= Q2

Cv1 <v2,Q1>Q2          

Dv1 =v2,Q1< Q2

1 简答题 · 15 分

如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L,长为3d,导轨平面与水平面的夹角为θ,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直。质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为g。求:

(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ;

(2)导体棒匀速运动的速度大小v;

(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q。

1 简答题 · 18 分

如图所示,质量,电阻,长度的导体棒横放在U型金属框架上。框架质量,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数,相距0.4m的相互平行,电阻不计且足够长。电阻垂直于。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度。垂直于施加的水平恒力,从静止开始无摩擦地运动,始终与保持良好接触。当运动到某处时,框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2

(1)求框架开始运动时速度v的大小;

(2)从开始运动到框架开始运动的过程中,上产生的热量,求该过程位移x的大小。

1 单选题 · 6 分

如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框动abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1:第二次bc边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则

AQ1>Q2 q1=q2

BQ1>Q2 q1>q2

CQ1=Q2 q1=q2

DQ1=Q2  q1>q2

1 简答题 · 13 分

如图,水平面内有一光滑金属导轨,其MN、PQ边的电阻不计,MP边的电阻阻值R=1.5, MN与MP的夹角为1350, PQ与MP垂直,MP边长度小于1m。将质量m=2kg,电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上,并与MP平行。棒与MN、PQ交点G、 H间的距离L=4m。空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。在外力作用下,棒由GH处以一定的初速度向左做直线运动,运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等。

(1)若初速度v1=3m/s,求棒在GH处所受的安培力大小FA.

(2)若初速度v2=1.5m/s,求棒向左移动距离2m到达EF所需时间t。

(3)在棒由GH处向左移动2m到达EF处的过程中,外力做功W=7J,求初速度v3

下一知识点 : 自感现象和互感现象
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