题目内容
（18分）中心均开有小孔的金属板C、D与半径为d的圆形单匝金属线圈连接，圆形框内有垂直纸面的匀强磁场，大小随时间变化的关系为B=kt(k未知且k>0)，E、F为磁场边界，且与C、D板平行。D板右方分布磁场大小均为B0，方向如图所示的匀强磁场。区域Ⅰ的磁场宽度为d，区域Ⅱ的磁场宽度足够。在C板小孔附近有质量为m、电量为q的负离子由静止开始加速后，经D板小孔垂直进入磁场区域Ⅰ，不计离子重力。
（1）判断圆形线框内的磁场方向；
（2）若离子从C板出发，运动一段时间后又恰能回到C板出发点，求离子在磁场中运动的总时间；
（3）若改变圆形框内的磁感强度变化率k，离子可从距D板小孔为2d的点穿过E边界离开磁场，求圆形框内磁感强度的变化率k是多少？
（1）圆形线框内的磁场方向垂直纸面向里;(2) 
;(3) 
解析试题分析：(1）圆形线框内的磁场方向垂直纸面向里（画在图上同样给分） (2分)
（2）离子在Ⅰ、Ⅱ区域内作圆周运动，半径均为R，有：
① （1分）
运动周期均为T，有：
② （1分）
解①②得：
③ （1分）
由题意知粒子运动轨迹如图（甲），离子在磁场中运动的总时间为：
④（3分）
解③④得： ⑤ （1分）
评分说明：只有③式，无①②式扣2分
（3）单匹圆形线框产生的电动势为U，由法拉第电磁感应定律得：
⑥ （1分）
离子从D板小孔射出速度为V，有动能定理得：
⑦ （1分）
解①⑥⑦得：
⑧ （1分）
离子进入磁场从E边界射出的运动轨迹有两种情况
（Ⅰ）如果离子从小孔下面离开磁场，运动轨迹与F相切，如图（乙）所示
由几何关系知：R=d ⑨ （2分）
解⑧⑨得：
⑩ （1分）
（Ⅱ）如果离子从小孔上面离开磁场，如图（丙）所示
由几何关系知：
（11） （2分）
解⑧（11）得： （12） （1分）
评分说明：无⑧式，答案对不扣分，无甲乙丙图不扣分。
考点：本题主要考查法拉第电磁感应定律；带电粒子在匀强磁场中的运动．
”形导轨PONQ，其质量为M=2.0kg，放在光滑绝缘的水平面上，处于匀强磁场中，另有一根质量为m=0.60kg的金属棒CD跨放在导轨上，CD与导轨的动摩擦因数是0.20，CD棒与ON边平行，左边靠着光滑的固定立柱a、b，匀强磁场以ab为界，左侧的磁场方向竖直向上（图中表示为垂直于纸面向外），右侧磁场方向水平向右，磁感应强度的大小都是0.80T，如图所示，已知导轨ON段长为0.50m，电阻是0.40Ω，金属棒CD的电阻是0.20Ω，其余电阻不计。导轨在水平拉力作用下由静止开始以0.20m/s2的加速度做匀加速直线运动，一直到CD中的电流达到4.0A时，导轨改做匀速直线运动.设导轨足够长，取g=10m/s2.求：
，
。带电粒子1和2沿x轴负方向进人磁场区域，带电粒子3沿x轴正方向进入电场区域。经过一段时间三个带电粒子同时射出场区，其中粒子1、3射出场区的方向垂直于x轴，粒子2射出场区的方向与x轴负方向的夹角为60°。忽略重力和粒子间的相互作用。求：
如图所示，一物块在与水平方向成θ角的拉力F的作用下，沿水平面向右运动一段距离s. 则在此过程中，拉力F对物块所做的功为（ ）
| A．Fs | B．Fscosθ | C．Fssinθ | D．Fstanθ |