题目内容

如图甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界，磁场的方向竖直向下。MN的左侧有一质量m=0.1kg，bc边长L1=0.2m，总电阻R=2Ω的矩形线圈abcd。t=0s时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过1s，线圈的bc边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F改为变力，又经过1s，线圈恰好完全进入磁场。整个运动过程中，线圈中感应电流I随时间t变化的图象如图乙所示。求：

（1）线圈bc边刚进入磁场时的速度v1和线圈在第1s内运动的距离x；
（2）线圈ab边的长度L2；
（3）ad边刚要进入磁场时，拉力的功率。
（1）0.5m/s  0.25m（2）1m（3）0.33W

试题分析：（1）时，线圈bc边进入磁场，感应电动势,  
感应电流，                                    
解得，                                          
                                            
（2）线圈在磁场中运动时，感应电流,由乙图可知，电流随时间均匀增加，
故线圈在磁场中做匀加速运动，                           
时，线圈速度为，感应电流，   
解得,                                      
                              
（3）线圈在磁场中运动的加速度,        
ad边刚要进入磁场时拉力为F,，          
拉力的功率                                     
解得P=0.33W           
点评：此题关键是由电流随时间变化规律的出，导体匀加速切割磁感线，由电磁感应定律和匀变速直线运动规律进行运算。
练习册系列答案
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如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个最阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是（   ）
A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a
B．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a
C．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b
D．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b
如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=1000,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r="1" Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。求:

(1)前4s内的感应电动势;
(2)前4s内通过R的电荷量;
(3)线圈电阻r消耗的功率。
竖直放置的U形导轨宽为L=1.5m，上端串有电阻R=15Ω。磁感应强度为B=2T的匀强磁场方向垂直纸面向外。金属棒ab质量m=0.1kg，电阻r=3Ω，与导轨接触良好，导轨电阻不计，不计摩擦，从静止释放后保持水平而下滑，g="10" m/s2。

（1）求其下滑的最大速度vm。
（2）求达到最大速度时金属棒两端的电势差Uab。
阻值为R的电阻和不计电阻的导线组成如图所示的滑轨，滑轨与水平面成α角，匀强磁场垂直滑轨所在的平面，宽窄滑轨的宽度是二倍关系，一质量为m电阻不计的导体棒ab垂直滑轨放置，彼此接触良好。不计导体棒与滑轨间的摩擦，导体棒从靠近电阻R处由静止释放，在滑至窄滑轨之前已达匀速，其速度为v，窄滑轨足够长。则下列说法正确的是（　     　 ）
A．导体棒进入窄滑轨后，一直做匀速直线运动
B．导体棒在窄滑轨上先做减速运动再做匀速运动
C．导体棒在窄滑轨上匀速运动时的速度为2v
D．导体棒在宽窄两滑轨上匀速运动时电阻R上产生的热功率之比为1：4
(10分)如图所示，水平放置的两平行金属导轨相距L＝0.50 m，左端接一电阻R＝0.20 Ω，磁感应强度B＝0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，长也为0.50 m的导体棒ac垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．当ac棒以v＝4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：

(1)ac棒中感应电动势的大小；
(2)回路中感应电流的大小；
(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力的大小和方向．
如图所示，为两个有界匀强磁场、磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定i电流沿逆时针方向时为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ为正值，外力F向右为正，则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电流i、外力F和电功率P随时间变化的图象正确的是
如图所示，在磁感强度B= 2T的匀强磁场中，有一个半径r=0.5m的金属圆环。圆环所在的平面与磁感线垂直。OA是一个金属棒，它沿着顺时针方向以20rad/s的角速度绕圆心O匀速转动。A端始终与圆环相接触OA棒的电阻R=0.1Ω，图中定值电阻R1=100Ω，R2=4.9Ω，电容器的电容C=100pF。圆环和连接导线的电阻忽略不计，求：

（1）电容器的带电量。哪个极板带正电。
（2）电路中消耗的电功率是多少？
德国《世界报》报道，个别西方发达国家正在研制电磁脉冲波武器——电磁炸弹.电磁炸弹在高空爆炸时，能使地面上很大范围内的电场强度达到每米数千伏，使得电网设备、通信设施和计算机中的硬盘与软件均遭到破坏。电磁炸弹有如此破坏力的主要原因是（）
A．电磁脉冲引起的电磁感应现象B．电磁脉冲产生的动能
C．电磁脉冲产生的高温D．电磁脉冲产生的强光

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