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111 課后限時作業(yè)(三十九) (時間：60分鐘 滿分：100分) 一、選擇題(每小題5分，共40分) 1.如圖所示，兩光滑平行金屬導軌間距為L，直導線MN垂直跨在導軌上，且與導軌接觸良好，整個裝置處于垂直于紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度為B.電容器的電容為C，除電阻R外，導軌和導線的電阻均不計，MN以速度v向右做勻速運動.下面說法正確的是( ) A.電容器兩端的電壓為零 B.電阻兩端的電壓為BLv C.電容器所帶電荷量為CBLv D.為保持MN勻速運動，需對其施加的拉力大小為 2．如圖所示，邊長為L的正方形導線框質量為m，由距磁場H高處自由下落，其下邊ab進入勻強磁場后，線圈開始做減速運動，直到其上邊cd剛剛穿出磁場時，速度減為ab邊進入磁場時的一半，磁場的寬度也為L，則線框穿越勻強磁場過程中發(fā)出的焦耳熱為(　　) A．2mgL　　　　　　　　　　　　　　　　　B．2mgL＋mgH C．2mgL＋mgH 　　　　　　　　　　 D．2mgL＋mgH 3．如圖甲所示，abcd為用導體做成的框架，其所在平面與水平面成θ角，質量為m的導體棒MN與ab、cd接觸良好，回路的電阻為R，整個裝置放于垂直框架平面的變化的磁場中，t=0時磁場方向向上，磁感應強度B的變化情況如圖乙所示，MN始終靜止.則在0t2時間段內，下面的分析正確的是 （ ） A.t1時刻回路中的感應電流為零 B.t1時刻MN受到的安培力為零 C.MN中產生的感應電流隨時間均勻變化 D.MN受到的安培力隨時間均勻變化 4.如圖所示，兩個互連的金屬圓環(huán)，粗金屬環(huán)的電阻是細金屬環(huán)電阻的二分之一，磁場垂直穿過粗金屬環(huán)所在區(qū)域，當磁感應強度隨時間均勻變化時，在粗環(huán)內產生的感應電動勢為E，則a、b兩點間的電勢差為 ( ) A.E　　　　　　　　　　　　　　　　　　B.E　　　 C.E　　　　　　　　　　　　　　　　　　D．E 【答案】　C 5．在豎直向上的勻強磁場中，水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應電流的正方向如圖甲所示，當磁場的磁感應強度B隨時間t如圖乙變化時，圖丙中正確表示線圈中感應電動勢E變化的是(　　) 6.如圖所示，線圈內有理想邊界的磁場，開關閉合，當磁感應強度均勻減小時，有一帶電微粒靜止于水平放置的平行板電容器中間，若線圈的匝數為n,平行板電容器的板間距離為d,粒子的質量為m，帶電荷量為q，線圈面積為S,則下列判斷中正確的是（ ） A.帶電微粒帶負電 B.線圈內磁感應強度的變化率為 C.當下極板向上移動時，帶電微粒將向上運動 D.當開關斷開時帶電微粒將做自由落體運動 7.如圖所示，等腰三角形內分布有垂直于紙面向外的勻強磁場，它的底邊在x軸上且長為2L，高為L.紙面內一邊長為L的正方形導線框沿x軸正方向做勻速直線運動穿過勻強磁場區(qū)域，在t=0時刻恰好位于圖中所示的位置.以順時針方向為導線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流—位移（I-x）關系的是（ ） 8.在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一與磁場方向垂直、長度為L的金屬桿aO,已知ab=bc=cO=L/3,a、c與磁場中以O為圓心的同心圓（都為部分圓?。┙饘佘壍朗冀K接觸良好.一電容為C的電容器接在軌道上，如圖所示，當金屬桿在與磁場垂直的平面內以O為軸，以角速度ω順時針勻速轉動時（ ） A.Uac=2UbO B.Uac=2Uab C.電容器帶電量Q= D.若在eO間連接一個電壓表，則電壓表示數為零 【答案】A 二、非選擇題(共60分) 9.（14分）如圖所示，導線全部為裸導線，半徑為r的圓內有垂直于圓平面的勻強磁場，磁感應強度為B，一根長度大于2r的導線MN以速度v在圓環(huán)上無摩擦地自左端勻速滑到右端，電路的固定電阻為R，其余電阻不計，求MN從圓環(huán)的左端滑到右端的過程中電阻R上的電流的平均值和通過電阻R的電荷量. 【解析】MN做切割磁感線運動，有效切割長度在不斷變化，用E=BLv難以求得平均感應電動勢.從另一角度看，回路中的磁通量在不斷變化，利用法拉第電磁感應定律求平均感應電動勢. 從左端到右端磁通量的變化量： 10．(15分)如圖所示，將邊長為a、質量為m、電阻為R的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應強度為B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里，線框向上離開磁場時的速度剛好是進入磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進入磁場．整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力F阻且線框不發(fā)生轉動．求： (1)線框在下落階段勻速進入磁場時的速度v2； (2)線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1； (3)線框在上升階段通過磁場過程中產生的焦耳熱Q. 【答案】　(1)　(2) (3)m[(mg)2－F]－(mg＋F阻)(a＋b) 11.（14分）如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有一半徑r=10 cm、電阻R=0.01 Ω、質量m=0.02 kg的金屬圓環(huán)以v0=10 m/s的速度向一足夠大、磁感應強度B=0.3 T的勻強磁場滑去，當圓環(huán)剛好有一半進入磁場時圓環(huán)的加速度為a=158.4 m/s2.求此過程圓環(huán)增加的內能. 12．(17分)如圖甲所示，空間存在B＝0.5 T，方向豎直向下的勻強磁場，MN、PQ是處于同一水平面內相互平行的粗糙長直導軌，間距L＝0.2 m，R是連接在導軌一端的電阻，ab是跨接在導軌上質量為m＝0.1 kg的導體棒．從零時刻開始，通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導軌做加速運動，此過程中棒始終保持與導軌垂直且接觸良好．圖乙是棒的v-t圖象，其中OA段是直線，AC是曲線，DE是曲線圖象的漸近線，小型電動機在12 s末達到額定功率P＝4.5 W，此后保持功率不變．除R外，其余部分電阻均不計，取g＝10 m/s2. (1)求導體棒ab在0～12 s內的加速度大?。? (2)求導體棒ab與導軌間的動摩擦因數及電阻R的值． (3)若t＝17 s時導體棒ab達最大速度，且0～17 s內共發(fā)生位移100 m，試求12～17 s內R上產生的熱量． 111