【正文】 d=1514 10 ?? V=1 V （ 1 分） 由于微粒帶負(fù)電，可知上板的電勢高 由于 S 斷開， R R2 的電壓和等于電容器兩端電壓 U1， R3 上無電流通過，可知電路中的感應(yīng)電流即為通過 R R2 的電流 I1， I1=21 1RRU? = 281? A= A （ 2 分） 從而 ab 切割磁感線運(yùn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 E=U1+I1r=1+ ① （ 1 分） S 閉合時，帶電微粒向下做勻加速運(yùn)動，由牛頓第二定律可得 mg－ q dU2 =ma （ 1 分） 所以有 U2=q dgam )(=15 214 10 107)(1010 － －－ － ?? V= V （ 1 分） 此時的感應(yīng)電流為 I2=22RU = A= A （ 1 分） 由閉合電路歐姆定律可得 E=I2（31 31 RRRR? +R2+r） =（ 8888?? +2+r） ② （ 2 分） 解 ①② 兩式可得 E= V, r=2Ω （ 1 分） 由 E=BLυ 可得 υ= BLE = ? 1ms?－ =3 1ms?－ （ 1 分） 即導(dǎo)體棒 ab 勻速運(yùn)動的速度 υ=3 1ms?－ ， 電阻 r=2 Ω. ??PQab1R2R3RS命題人： 審題人： 試卷第 7 頁 共 6 頁 （ 2） S 閉合時，通過 ab 的電流 I2= A， ab 所受的安培力為 F2=BI2L= N （ 2 分） ab 以速度 υ=3 － 1 做勻速運(yùn)動，所受外力 F 必與磁場力 F2 大小相等、方向相反， 即 F= N，方向向右 .可見，外力的功率為 P=Fυ=3 W= W. （ 2 分） 命題人： 審題人： 試卷第 8 頁 共 6 頁 20． （ 12 分） 如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行導(dǎo)軌 PO、 MN， PQ、 MN 的電阻不計(jì)，間距為 d=0． 5m． P、 M 兩端接有一只 理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0． 2T 的勻強(qiáng)磁場中．電阻均為 r=，質(zhì)量分別為 m1=300g 和 m2=500g 的兩金屬棒 L L2 平行的擱在光滑導(dǎo)軌上，現(xiàn)固定棒 L1， L2 在水平恒力 F= 的作用下，由靜止開始做加速運(yùn)動，試求 : (1)當(dāng)電壓表的讀數(shù)為 U= 時，棒 L2 的加速度多大？ (2)棒 L2 能達(dá)到的最大速度 υm． (3)若在棒 L2 達(dá)到最大速度 υm時撤去外力 F，并同時釋放棒 L1，求棒 L2 達(dá)到穩(wěn)定時的速度值． (4)若固定棒 L1，當(dāng)棒 L2 的速度為 υ，且離開棒 L1 距離為 S 的同時， 撤去恒力 F，為保持棒 L2 做勻速運(yùn)動，可以采用將 B 從原值 (B0=)逐漸減小的方法，則磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 應(yīng)怎樣隨時間變化 (寫出 B 與時間t 的關(guān)系式 )？ 解 :(1)∵ L1 與 L2 串聯(lián) ∴ 流過 L2 的電流為 : A 2A r? ? ? ① L2 所受安培力為 :F′=BdI= ② ∴2220 .8 0 .2 m /s 1 .2 m /s0 .5FFa m ???? ? ? ③ (2)當(dāng) L2 所受安培力 F 安 =F 時，棒有最大速度 υm，此時電路中電流為 Im． 則： F 安 =BdIm ④ 2 mm BdI r?? ⑤ F 安 =F ⑥ 由 ④⑤⑥ 得：222 16m/sm FrBd? ?? ⑦ (3)撤去 F 后，棒 L2 做減速運(yùn)動， L1 做加速運(yùn)動，當(dāng)兩棒達(dá)到共同速度 υ 共 時， L2 有穩(wěn)定速度，對此過程有： 2 1 2()mm m m???? 共 ⑧ ∴21210 /mm msmm?? ??共 ＝ ⑨ (4)要使 L2 保持勻速運(yùn)動，回路中磁通量必須保持不變，設(shè)撤去恒力 F 時磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B0， t 時刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為 Bt，則： B0dS=Btd（ S+υt） ⑩ ∴0t BSB St?? ? L1 N F M P Q V L2 命題人： 審題人： 試卷第 9 頁 共 6 頁 17． 如圖所示，水平面上有兩根相距 的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌 MN和 PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在 M 和 P 之間接有阻值為 R 的定值電阻 ． 導(dǎo)體棒 ab 長 L＝ ，其電阻為 r，與導(dǎo)軌接觸良好 ． 整個裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁 感應(yīng)強(qiáng)度 B＝ ． 現(xiàn)使 ab 以 υ＝ 10m/s 的速度向右做勻速運(yùn)動 ． ? ab 中的感應(yīng)電動勢多大？ ? ab 中電流的方向如何？ ? 若定值電阻 R＝ ，導(dǎo)體棒的電阻 r＝ ，則電路中的電流多大？ 答案： ? ? b→ a ? 7．鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號以確定火車的位置．能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場的磁鐵，被安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖 (甲 )所示 (俯視圖 )．當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時，便會產(chǎn)生一電信號，被控制中心接收．當(dāng)火車通過線圈時，若控制中心接收到的線圈兩端的電壓信號為圖 (乙 )所示，則說明火車在做（ ） A．勻速直線運(yùn)動 B．勻加速直線運(yùn)動 C．勻減速直線運(yùn)動 D．加速度逐漸增大的變加速直線運(yùn)動 18． 如圖所示，一半徑為 r 的圓形導(dǎo)線框內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于導(dǎo)線框所在平面，導(dǎo)線框的左端通過導(dǎo)線接一對水平放置的平行金屬板，兩板間的距離為 d，板長為 L， t=0 時，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 從 B0開始均勻增大，同時，在板 2 的左端且非?？拷?2 的位置有一質(zhì)量為 m、帶電量為 q 的液滴以初速度 υ0水平向右射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點(diǎn) ． ? 要使該液滴能從兩板間射出，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨 時間的變化率 k 應(yīng)滿足什么條件？ ? 要使該液滴能從兩板間右端的中點(diǎn)射出，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 與時間 t 應(yīng)滿足什么關(guān)系？ 答案： ? 2202 2 2 22m g d m g d m dkr q r q r q l?? ? ?? ? ? ? tqlr dmvqrm gdBB ???????? ??? 2222020 ?? 19． 在圖甲中，直角坐標(biāo)系 0xy 的 3 象限內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，第 1 象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 2B，第3 象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均垂直于紙面向里 ． 現(xiàn)將半徑為 L，圓心角為 900 的扇形導(dǎo)線框 OPQ 以角速度 ω繞 O 點(diǎn)在紙面內(nèi)沿逆時針勻速轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線框回路電阻為 R． (1)求導(dǎo)線框中感應(yīng)電 流最大值 ． (2)在圖乙中畫出導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動一周的時間內(nèi)感應(yīng)電流 I 隨時間 t 變化的