热门试卷

22．如图甲所示，一个n=100匝，面积为S=0．6m2的圆形金属线圈，其总电阻产2．0Ω, 与R=10Ω的电阻连接成闭合电路。线圈内存在方向垂直于纸面向里，磁感应强度按B+=2t + 3 (T)规律变化的 磁场。电阻R两端并联一对平行金属板M、N，N板右 侧为坐标系的第一象限（坐标原点O在N板的下端），虚线OA与x轴成45°角。yOA区域有垂直于纸面向外 的匀强磁场B,xOA区域加如图乙所示周期性变化的电 场E(规定沿X轴正方向的电场为正）。在靠近M板的P 点由静止释放一个质量为m = 2xlO-3kg,带电量 q=0．1C的粒子(重力不计)，粒子经过N板的小孔 Q (0, 2m)点垂直于y轴进入第一象限。t=0 (从粒 子进入电场时开始计时）时刻粒子经过OA上某点(未画 出)沿-y方向进入电场，最后恰好垂直打在x轴上的 C (1．5m, 0)点。求：

(1)    金属线圈的感应电动势和平行金属板MN间的电压U;

(2)    yOA区域内的磁感应强度B

(3)    xOA区域内电场的变化周期T和电场强度E0。

21.如图所示，两根间距为L的金属导轨MN和PQ，电阻不计，左端弯曲部分光滑，水平部分导轨与导体棒间的滑动摩擦因数为μ，水平导轨左端有宽度为d、方向竖直向上的匀强磁场Ⅰ，右端有另一磁场Ⅱ，其宽度也为d，但方向竖直向下，两磁场的磁感强度大小均为B0，相隔的距离也为d..有两根质量为m、电阻均为R的金属棒a和b与导轨垂直放置，b棒置于磁场Ⅱ中点C、D处．现将a棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放并沿导轨运动下去．

（1）当a棒在磁场Ⅰ中运动时，若要使b棒在导轨上保持静止，则a棒刚释放时的高度应小于某一值h0，求h0的大小；

（2）若将a棒从弯曲导轨上高度为h（h<h0）处由静止释放，a棒恰好能运动到磁场Ⅱ

的左边界处停止，求a棒克服安培力所做的功；

（3）若将a棒仍从弯曲导轨上高度为h（h<h0）处由静止释放，为使a棒通过磁场Ⅰ时恰好无感应电流，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间而变化，将a棒刚进入磁场Ⅰ的时刻记为t＝0，此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0，试求出在a棒通过磁场Ⅰ的这段时间里，磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化的关系式．

20．如图甲所示，MN、PQ是相距d=l.0m足够长的平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面间的夹角为，导轨电阻不计，整个导轨处在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，金属棒ab垂直于导轨MN、PQ放置，且始终与导轨接触良好，已知金属棒ab的质量m=0.1kg、其接入电路的电阻，小灯泡电阻，重力加速度g取10m／s2。现断开开关S，棒ab由静止释放并开始计时，t=0.5s时刻闭合开关S，图乙为ab的速度随时间变化的图象。求：

(1)金属棒ab开始下滑时的加速度大小、斜面倾角的正弦值；

(2)磁感应强度B的大小。

20．如图所示，两平行长直金属导轨置于竖直平面内，间距为L，导轨上端有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨放在导轨上，并搁在支架上，导轨和导体棒电阻不计，接触良好，且无摩擦．在导轨平面内有一矩形区域的匀强磁场，方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B，开始时导体棒静止，求：

(1)当磁场至少以多大速率v运动时，导体棒才能离开支架？磁场的运动方向如何？

（2）当磁场以速率2v，方向按（1）中的方向匀速运动一段后导体棒也匀速运动，且导体棒仍在磁场中，则导体棒的速度应多大？

21．如图所示，两金属板正对并水平放置，分别与平行金属导轨连接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场．金属杆ab与导轨垂直且接触良好，并一直向右匀速运动．某时刻ab进入Ⅰ区域，同时一带正电小球从O点沿板间中轴线水平射入两板间．ab在Ⅰ区域运动时，小球匀速运动；ab从Ⅲ区域右边离开磁场时，小球恰好从金属板的边缘离开．

已知板间距为4d，导轨间距为L，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域的磁感应强度大小相等、宽度均为d．带电小球质量为m，电荷量为q，ab运动的速度为v0，重力加速度为g．求：

（1）磁感应强度的大小；

（2）ab在Ⅱ区域运动时，小球的加速度大小；

（3）要使小球恰好从金属板的边缘离开，ab运动的速度v0要满足什么条件。