9．(2011昌平期末)(7分)如图17所示，水平U形光滑固定框架，宽度为L=1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m = 0.2kg、电阻R = 0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B = 0.2T，方向垂直框架平面向上。现用F = 1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到5m/s时，求：

(1)ab棒所受的安培力的大小；

(2)ab棒的加速度大小。

解：(1)根据导体棒切割磁感线的电动势E=BLv　　 (1分)

由闭合电路欧姆定律得回路电流　　 (1分)

ab所受安培力 F_安= BIL = 0.4N　　　　　 (2分)

(2)根据牛顿第二定律　　　　 (2分)

得ab杆的加速度a = = 3m/s²　　　　 (1分)

8．(2011昌平期末)(3分)用如图14所示的实验装置研究电磁感应现象．当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法哪些是正确的？　　　　

A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转

B．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转

C．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转

D．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏转

AC

7．(2011昌平期末)如图13所示，水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈abcd，当一竖直放置的条形磁铁的S极从线圈正上方快速靠近线圈时，流过ab边的电流方向为　　　　　 ；若线圈始终不动，线圈受到的支持力F_N与自身重力间的关系是F_N　　　　　 mg(选填“＞”、“＜”或“＝”)。

从b到a，>

6．(2011昌平期末)穿过某闭合回路的磁通量φ随时间t变化的图象分别如图8中的①-④所示，下列说法正确的是

A．图①有感应电动势，且大小恒定不变

B．图②产生的感应电动势一直在变大

C．图③在0-t₁时间内的感应电动势是t₁-t₂时间内感应电动势的2倍

D．图④产生的感应电动势先变大再变小

C

5．(2011昌平期末)如图6，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平。线圈从水平面a开始下落。若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时，线圈所受到的磁场力的大小分别为F_b、F_c和F_d，则

A．F_c＜F_b＜F_d　　　 B．F_c＜F_d＜F_b

C．F_c＞F_b＞F_d　　　　 D． F_d＞F_c＞F_b

A

4． (2011昌平期末)如图3所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形闭合线框abcd，线框平面与磁场垂直。在下列哪种情况，可使线框中产生感应电流

A．线框沿纸面向右加速运动

B．线框垂直纸面向外运动

C．线框绕ad边转动

D．线框绕过d点与纸面垂直的轴，沿纸面顺时针转动

C

3．(2011房山期末)如图甲所示， 光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R=0.4Ω。导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。

(1)试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；

(2)求第2s末外力F的瞬时功率；

(3)如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功为0.3J，求回路中定值电阻R上产生的焦耳热是多少。

(1)设路端电压为U，金属杆的运动速度为v，则感应电动势E = BLv，……………………1分

通过电阻R的电流　……………………1分

电阻R两端的电压U= ……………………1分

由图乙可得　 U=kt，k=0.10V/s……………………1分

解得，…………………… 1分

因为速度与时间成正比，所以金属杆做匀加速运动，加速度。……1分

(用其他方法证明也可以,只要得出加速度a=1m/s²即可给6分)

(2)在2s末，速度v₂=at=2.0m/s， ……………………1分

电动势E=BLv₂，通过金属杆的电流

金属杆受安培力 ……………………1分

设2s末外力大小为F₂，由牛顿第二定律，　 　，……………………1分

故2s末时F的瞬时功率 P=F₂v₂……………………1分

　　　　　　　　　　 P=0.35W　 ……………………1分　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　

　(3) 在2s末， 杆的动能 　……………………1分　　　　　　　　　　　　　

由能量守恒定律，回路产生的焦耳热 Q=W-E_k=0.1J ……………………1分　　　　　　　　　　　　　

根据 Q=I²Rt，有……………………1分

故在R上产生的焦耳热……………………1分

2．(2011房山期末)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，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正，外力F向右为正。则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图象正确的是

D

1．(2011朝阳期末)如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为l、质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为μ。虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下。开始时金属线框的ab边与磁场的d′c′边重合。现使金属线框以初速度v₀沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的d′c′边距离为l。在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为

A．　 B．C．　　　　 D．

D

24．(2011房山期末)如图所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B ，右边是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向平行于OC且垂直于磁场方向．一个质量为m 、电荷量为-q 的带电粒子从P孔以初速度V₀沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角θ＝60⁰ ，粒子恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场，最后打在Q点，已知OQ＝ 2 OC ，

不计粒子的重力，求：

( l )粒子从P运动到Q所用的时间 t 。

( 2 )电场强度 E 的大小

( 3 )粒子到达Q点时的动能E_kQ

(1)画出粒子运动的轨迹如图示的三分之一圆弧

(O₁为粒子在磁场中圆周运动的圆心)：∠PO₁ C=120°

设粒子在磁场中圆周运动的半径为r，

_{……………………2分}

r+rcos 60°= OC=x　 　O C=x=3r/2 …………………………2分

粒子在磁场中圆周运动的时间……………………1分

粒子在电场中类平抛运动 O Q=2x=3r……………………1分

_{…………………………………………1分}

粒子从P运动到Q所用的时间 …………………………1分

(2) 粒子在电场中类平抛运动 ……1分　　　　 ……1分

　解得 …………………1分

　(3)由动能定理…………2分　 解得粒子到达Q点时的动能为……1