名师备选题库（九）.doc

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1、1．如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为h，磁感应强度为B.有一宽度为b(b＜h)、长度为L、电阻为R、质量为m的矩形导线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落，当线圈的PQ边到达磁场下边缘时，恰好开始做匀速运动．设线圈进入磁场过程中，通过导体截面的电荷量为q1，产生的热量为Q1；线圈离开磁场过程中，通过导体截面的电荷量为q2，产生的热量为Q2则(　　)A．q1Q2D．Q1＝Q2解析：选B.由于q＝It＝Et/R＝nΔΦ/R，进入磁场过程和离开过程

2、的ΔΦ是一样的，所以q相同，所以B选项正确．线圈出磁场时平均速度大于进磁场时的平均速度，出磁场时克服安培力做的功大于进磁场时克服安培力做的功，故Q1＜Q2，选项C、D错．2.如图所示．单匝三角形线圈PMN在直线边界的匀强磁场中，绕固定轴OO′转动，转轴与边界重合，转轴把三角形PMN分成面积相等的两部分，t＝0时线圈的位置如图，规定逆时针方向为电流的正方向．则下图中能正确反映线框中电流i与时间t的关系的是(　　)解析：选A.由产生正弦交流电的条件为匀强磁场、匀速转动．就可排除C、D选项．再由t＝0时，磁通量最大，是从中性面开

3、始转动，即I＝0，所以选A.3．(2012·泉州模拟)如图所示，倾角均为θ＝45°的固定光滑金属直轨道ce和c′e′与半径为r的竖直光滑绝缘圆弧轨道abc和a′b′c′分别相切于c和c′点，两切点与对应圆心的连线和竖直方向夹角均为θ＝45°，e和e′间接有阻值为R的电阻，矩形cc′d′d区域内存在与该平面垂直的磁场，磁感应强度B＝B0sin，式中x为沿直轨道向下离开边界dd′的距离，且cd＝x0，dd′＝L，长度也为L、阻值为R的导体棒在外力作用下，从磁场边界dd′沿直轨道向下匀速通过磁场，到达边界cc′时撤去外力，导体棒

4、恰能沿圆弧轨道通过最高处aa′，金属轨道电阻及空气阻力均不计，重力加速度为g，求：(1)导体棒通过aa′时速度v的大小；(2)导体棒匀速通过磁场时速度v0的大小；(3)导体棒匀速通过磁场过程中棒上产生的热量Q.解析：(1)设导体棒质量为m，恰好通过圆弧轨道最高处aa′满足mg＝m解得v＝.(2)导体棒从边界cc′运动到最高处aa′过程中，根据机械能守恒定律得mv＝mv2＋mg(r＋rcosθ)解得v0＝.(3)导体棒匀速通过磁场区域历时t＝棒中正弦式交流电的感应电动势e＝BLv0＝B0Lv0sin棒中电流的最大值Im＝＝棒

5、中电流的有效值I有＝＝导体棒产生的热量Q＝IRt＝.答案：见解析4．如图所示，MN和PQ是两根放在竖直面内且足够长的平行金属导轨，相距l＝50cm，导轨处在垂直纸面向里的磁感应强度B＝5T的匀强磁场中．一根电阻为r＝0.1Ω的金属棒ab可紧贴导轨左右运动．两块平行的、相距d＝10cm、长度L＝20cm的水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接，图中跨接在两导轨间的电阻R＝0.4Ω，其余电阻忽略不计．已知当金属棒ab不动时，质量m＝10g、带电量q＝－1×10－3C的小球以某一速度v0沿金属板A和C的中线射入板间，恰能射

6、出金属板(g取10m/s2)．(1)求小球的速度v0；(2)若使小球在金属板间不偏转，求金属棒ab的速度大小和方向；(3)若要使小球能从金属板间射出，则金属棒ab匀速运动的速度应满足什么条件？解析：(1)根据题意，小球在金属板间做平抛运动，水平位移为金属板长L＝20cm，竖直位移等于＝5cm，根据平抛运动规律：＝gt2＝g2v0＝L＝2m/s.(2)欲使小球不偏转，须小球在金属板间受力平衡，根据题意应使金属棒ab切割磁感线应产生感应电动势，从而使金属板A、C带电，在板间产生匀强电扬，小球所受电场力大小等于小球的重力．由于小

7、球带负电，电场力向上，所以电场方向向下，A板必须带正电，金属棒ab的a点应为感应电动势的正极，根据右手定则，金属棒ab应向右运动．设金属棒ab的的速度为v1，则：E＝Blv1金属板A、C间的电压：U＝·R金属板A、C间的电场E场＝小球受力平衡：qE场－mg＝0联立以上各式解得：v1＝＝5m/s.(3)当金属棒ab的速度增大时，小球所受电场力大于小球的重力，小球将向上做类平抛运动，设金属棒ab的速度达到v2，小球恰沿A金属板右边缘飞出．根据小球运动的对称性，小球沿A板右边缘飞出和小球沿C板右边缘飞出，其运动加速度相同，故有：

8、qE场－mg＝mg根据上式中结果得到：v2＝＝10m/s所以若小球能射出金属板间，则金属棒ab的速度大小：0≤v≤10m/s(0＜v＜10m/s也给分)方向向右．答案：见解析5．如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为d，导轨平面与水平面的夹角α＝30°，导轨电阻不计，磁感应强度为B的匀强