2019—2020 学年上学期 2018 级期中考试物理试卷(选考)
一、选择题
1.在光滑的绝缘水平面上,由两个质量均为 m 带电量分别为+q 和-q 的甲、乙两个小球,在
水平力 F 的作用下一起做匀加速直线运动,则甲、乙两球之间的距离 r 为( )
A.
B. q
C. 2q
D. 2q
【答案】B
【解析】
试题分析:选甲、乙作为整体为研究对象,由牛顿第二定律得,加速度 ,选乙为研究对
象,由牛顿第二定律得: ,联立得
考点:牛顿第二定律;库仑定律
2.某静电场沿 方向的电势分布如图所示,则( )
A. 在 之间存在着沿 方向的匀强电场
B. 在 之间存在着沿 方向的非匀强电场
C. 在 之间存在着沿 方向的匀强电场
D. 在 之间存在着沿 方向的非匀强电场
kq F
2k
F
k
F
F
k
2
Fa m
=
2
2
kq mar
= 2kr q F
=
x
10 x− x+
10 x− x+
1 2x x− x+
1 2x x− x+【答案】C
【解析】
AB.沿着场强方向电势减小,垂直场强方向电势不变,从 到 电势不变,故 之间电
场强度在 方向没有分量,即不存在沿 方向的电场,故 A 错误,B 错误;
CD.在 之间,电势随着位移均匀减小,故电场强度在 方向没有分量不变,即存在沿
方向的匀强电场,故 C 正确,D 错误.
故选:C.
点睛:沿着场强方向电势减小,垂直场强方向电势不变,根据题中图象得到电势变化规律,
再判断电场强度的情况
3. 如图是一个用均匀金属导线做成的圆环,AB 是圆环直径的两端点,当电流 I 从 A 点流入,从
B 点流出时,在环中心处的磁场方向是( )
A. 在圆环所在的平面内,且指向 B
B. 垂直圆环平面,且指向纸外
C. 垂直圆环平面,且指向纸内
D. 磁感应强度为零,无方向
【答案】D
【解析】
电流从 A 流入圆环,分两条路流过圆环再在 B 处流出.则由安培定则判断上半圆在 O 点产生的
磁场垂直纸面向里;下半圆在 O 点产生的磁场垂直纸面向外.又因为磁场是矢量,可叠加,上下
半圆产生的磁场大小相等.方向相反,所以 O 点磁感应强度为零,无方向.
4. 如图所示,一长直导线 AB 中通以如图乙所示的交流电,在导线附近的正下方放置一闭合线
圈,线圈平面与导线在同一平面内如图甲所示,则下列说法中正确的是( )
O 1x 1O x−
x x
1 2x x− x xA. t1 时刻,线圈内有感应电流 B. 在 t2 时刻,线圈内没有感应电流
C. t>0 的任意时刻,线圈内都有感应电流 D. 以上说法都不对
【答案】D
【解析】
在 t1 时刻,导线中电流不变,在线圈内没有感应电流,A 错;在 t2 时刻导线中电流变化率最
大,线圈中电流最大,B 错;同理 C 错;D 对;
5.如图所示,半径为只的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内,磁感应强度为 B 的勻强磁场
方向垂
直轨道平面向里。一可视为质点,质量为 m,电荷量为 q(q>0)的小球由轨道左端 A 处无初速
度滑 下,当小球滑至轨道最低点 C 时,给小球再施加一始终水平向右的外力 F,使小球能保
持不变的速 率滑过轨道右侧的 D 点,若小球始终与轨道接触,重力加速度为 g,则下列判断
正确的是
A. 小球在 C 点受到的洛伦兹力大小为 qB
B. 小球在 C 点对轨道的压力大小为 3mg -qB
C. 小球从 C 到 D 的过程中,外力 F 大小保持不变
D. 小球从 C 到 D 的过程中,外力 F 的功率不变
【答案】B
【解析】
A、因为洛伦兹力始终对小球不做功,故洛伦兹力不改变小球速度的大小,从 A 点运动到 C 点
的过程中只有重力做功,根据动能定理得: ,解得: .故小球在 C
点受到的洛伦兹力大小为 ,A 错误;
在
gR
2gR
21mgR 2 mv= v 2gR=
f qBv qB 2gR= =B、由左手定则可知,小球向右运动到 C 点时若受到的洛伦兹力的方向向上,则有:
,解得: ,B 正确;
C、小球从 C 到 D 的过程中,洛伦兹力和支持力沿水平方向的分力增大,所以水平外力 F 的增
大.故 C 错误;
D、小球从 C 到 D 过程中小球的速率不变,而洛伦兹力和支持力不做功,所以小球的动能不
变,拉力 F 的功率与重力的功率大小相等,方向相反.由运动的合成与分解可知,小球从 C
向 D 运动的过程中,竖直方向的分速度越来越大,所以重力的功率增大,所以外力 F 的功率
也增大.D 错误.
故选 B。
6.如图,一个半径为 L 的半圆形硬导体 AB 以速度 ,在水平 U 型框架上匀速滑动,匀强磁场
的磁感应强度为 B,回路中的电阻为 ,半圆形硬导体 AB 的电阻为 ,其余电阻不计,则半
圆形导体 AB 切割磁感线产生感应电动势的大小及 AB 之间的电势差分别为( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【详解】半圆形导体 AB 切割磁感线的有效长度为 2L,根据法拉第电磁感应定律,AB 切割磁
感线产生感应电动势的大小为 E=B 2Lv=2BLv;AB 相当于电源,其两端的电压是外电压,由欧
姆定律得 AB 之间的电势差 U= 。
A.AB 切割磁感线产生感应电动势的大小及 AB 之间的电势差分别为 , ,与分析不
的
2
N qvB mg m v
R
+ =﹣ N 3mg qvB 3mg qB 2gR= =﹣ ﹣
v
0R r
BLv 0
0
BLvR
R r+ 2BLv BLv BLv 2BLv 2BLv
0
0
2BLvR
R r+
⋅
0
0
2BLvR
R r+
BLv 0
0
BLvR
R r+一致,故 A 错误;
B. AB 切割磁感线产生感应电动势的大小及 AB 之间的电势差分别为 , ,与分析不
一致,故 B 错误;
C. AB 切割磁感线产生感应电动势的大小及 AB 之间的电势差分别为 , ,与分析不
一致,故 C 错误;
D.AB 切割磁感线产生感应电动势的大小及 AB 之间的电势差分别为 , ,与分析
相一致,故 D 正确。
7.如图所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场。在该区域中,
有一个竖直放置光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球。O 点为圆环的圆心,a、b、c、d
为圆环上的四个点,a 点为最高点,c 点为最低点,bd 沿水平方向。已知小球所受电场力与重
力大小相等。现将小球从环的顶端 a 点由静止释放。下列判断正确的是( )
A. 小球能越过与 O 等高的 d 点并继续沿环向上运动
B. 当小球运动到 c 点时,洛仑兹力最大
C. 小球从 a 点到 b 点,重力势能减小,电势能增大
D. 小球从 b 点运动到 c 点,电势能增大,动能先增大后减小
【答案】D
【解析】
试题分析:电场力与重力大小相等,则二者 合力指向左下方 45°,由于合力是恒力,故类
似于新的重力,所以 ad 弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”.关于圆心对称的位
置(即 bc 弧的中点)就是“最低点”,速度最大。
A、由于 a、d 两点关于新的最高点对称,若从 a 点静止释放,最高运动到 d 点;错误
B、由于 bc 弧的中点相当于“最低点”,速度最大,当然这个位置洛伦兹力最大;错误
C、从 a 到 b,重力和电场力都做正功,重力势能和电势能都减少;错误
D、小球从 b 点运动到 c 点,电场力做负功,电势能增大,但由于 bc 弧的中点速度最大,所
以动能先增后减;正确
的
2BLv BLv
BLv 2BLv
2BLv 0
0
2BLvR
R r+故选 D
考点:带电粒子在混合场中的运动
点评:电场力与重力大小相等,则二者的合力指向左下方 45°,由于合力是恒力,故类似于
新的重力,所以 ad 弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”;关于圆心对称的位置(即
bc 弧的中点)就是“最低点”,速度最大;再根据竖直平面内的圆周运动的相关知识解题即可。
8.如图甲所示的电路中,不计电表内阻的影响,改变滑动变阻器的滑片位置,测得电压表
和 随电流表 A 的示数变化的实验图象如图乙所示,则下列说法不正确的是( )
A. 图线 a 是电压表 的示数与 I 的关系图线
B. 图线 b 的延长线一定过坐标原点 O
C. 图线 a、b 的交点的横、纵坐标值的乘积等于电阻 R0 消耗的瞬时功率
D. 图线 a、b 的交点的横、纵坐标值的乘积等于电源的瞬时输出功率
【答案】A
【解析】
【详解】A.电压表 测量的是R0 两端的电压,当电路中电流增大时,R0 两端的电压增大,图
线 b 是电压表 的示数与 I 的关系图线,故 A 符合题意;
B.由于 测量的是定值电阻 R0 两端的电压,定值电阻的电压与电流成正比,则图象 b 的延长
线一定过坐标原点 O,故 B 不合题意;
CD.图象 a 反映了电源的外电压与电流 I 的关系,图象 b 反映定值电阻电压与电流 I 的关系,
两图象的交点表示定值电阻 R0 接在该电源上的工作状态,则图线 a、b 交点的横、纵坐标值的
乘积等于该状态下定值电阻 R0 消耗的瞬时功率,也表示电源的瞬时输出功率,故 CD 不合题意。
9.如图所示,纸面内 AB 两点之间连接有四段导线:ACB、ADB、AEB、AFB,四段导线的粗细相
同、材料相同;匀强磁场垂直于纸面向内,现给 AB 两端加上恒定电压,则下列说法正确的是
1V
2V
1V
1V
1V
1VA. 四段导线受到的安培力的方向相同
B. 四段导线受到的安培力的大小相等
C. ADB 段受到的安培力最大
D. AEB 段受到的安培力最小
【答案】AC
【解析】
试题分析:导线的粗细相同、材料相同,由电阻定律: 可知:导线越长,电阻越大,
由: 可知:ACB 导线电流最小,而 ADB 导线电流最大,四段导线的有效长度都相同,
由 F=BIL 可知,ADB 段受到的安培力最大,而 ACB 段受到的安培力最小,由左手定则可知,它
们的安培力的方向均相同,故 AC 正确,BD 错误;故选 AC.
考点:电阻定律;安培力
【名师点睛】本题考查电阻定律与欧姆定律的应用,掌握左手定则及安培力大小表达式,注
意理解有效切割长度是解题的关键。
10.如图所示,水平固定一截面为正方形的绝缘方管,其长度为 ,空间存在场强为 、方向
水平向右的匀强电场和磁感应强度为 、方向竖直向下的匀强磁场. 将质量为 、带电荷量
为 的小球从左侧管口无初速度释放,已知小球与管道各接触面间的动摩擦因数均为 ,小
球运动到右侧管口处时速度为 ,该过程中( )
A. 洛伦兹力对小球做功为
B. 电场力对小球做功为
C. 系统因摩擦而产生的热量为
LR S
ρ=
UI R
=
L E
B m
q+ µ
v
1
2 qvBL
qEL
mgLµD. 系统因摩擦而产生的热量为
【答案】BD
【解析】
解:A、小球向右运动,由左手定则可知,小球受到的洛伦兹力的方向垂直于纸面向里,与运
动的方向垂直,使用洛伦兹力不做功.故 A 错误;
B、小球受到的电场力大小为 F=qE,方向向右,小球运动的方向也向右,所以电场力做的功:
W=FL=qEL.故 B 正确;
C、小球在运动的过程中,受到向下的重力,向右的电场力,垂直于纸面向里的洛伦兹力,和
支持力的作用,在正方形绝缘方管的平面内,支持力的方向与重力、洛伦兹力的合力的方向
相反,大小为:
系统因摩擦而产生的热量为:Q=fL=μNL>μmgL.故 C 错误;
D、小球运动的过程中只有电场力和摩擦力做功,由动能定理得:qEL﹣Wf= ,
所以: .故 D 正确.
故选:BD
【考点】带电粒子在混合场中的运动;功能关系.
【分析】根据左手定则判断出洛伦兹力的方向,然后结合锂离子的特点判断洛伦兹力做的功;
根据电场力的方向、大小以及小球运动的位移,计算出电场力做的功;使用 Q=fs 计算因摩擦
产生的内能.
【点评】该题考查带电小球在复合场中的运动,涉及受力分析、左手定则、以及摩擦力做功
等问题,对小球的受力分析一定要细致,否则,在计算摩擦力做功的过程中,容易出现错误,
将摩擦力计算为 μmg.
11.如图所示,带正电的点电荷被固定于 A 点,以 O 点为坐标原点,AO 方向为 x 轴正方向建立
如图所示的一维坐标系,现将一个电荷量很小的带正电的点电荷 q 从 O 点由静止释放,在点
电荷运动的过程中,下列关于点电荷 q 的动能 Ek、电势能 Ep 随坐标 x 变化的图象中(假设 O 点
电势为零,不计 q 的重力),可能正确的是( )
21
2qEL mv−A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.设点电荷 q 在 x 处所受的电场力为 F,在点电荷在运动的过程中,电场力 F 做正
功,点电荷的电势能减少,动能增加;在 x→x+ x 内, x 极小,点电荷 q 动能增加量为
Ek,根据动能定理得 F x= Ek,则 F= ,由于在点电荷在运动的过程中,电场力 F 逐
渐减小,所以 Ek-x 图象的斜率逐渐减小,故 A 错误,B 正确;
CD.根据能量守恒定律知,Ek+Ep=0,则得Ep=-Ek,则知 Ep-x 图象的斜率也应逐渐减小,故 C 错
误,D 正确。
12.如图所示,一个“日”字形金属框架竖直放置,AB、CD、EF 边水平且间距均为 L,阻值均
为 R,框架其余部分电阻不计。水平虚线下方有一宽度为 L 的垂直纸面向里的匀强磁场。释放
框架,当 AB 边刚进人磁场时框架恰好匀速,从 AB 边到达虚线至线框穿出磁场的过程中,AB
两端的电势差 UAB,AB 边中的电流 I(设从 A 到 B 为正)随位移 S 变化的图象正确的是
kE
x
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
试题分析:从 AB 变刚进入磁场时,线框做匀速运动,即根据公式 可知 0-L 过程中 AB
产生的电动势恒定不变为 ,AB 相当于电源, 为路端电压,A 为负极,B 为正极,
所以 ,大小为 ,电流大小为 ,方向从 A 到 B,为正;当
AB 边穿出,CD 边又进入磁场,速度不变,所以根据 ,AB 相当于电源, 为路端电
压,A 为负极,B 为正极,所以 ,大小为 ,由于这种情况下为支路
电流,并且为原来的 ,故 AC 正确;
考点:考查了电磁感应与电路
【名师点睛】本题 关键是知道,当导体切割磁感线运动时,导体相当于一个电源,导体两
端的电压为电路的路端电压
二、实验题
13.图为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接.
的
E BLv=
E BLv= ABU
0ABU < 2
2
AB
R EU RR
= ⋅
+ 1
2
EI RR
=
+
E BLv= ABU
0ABU < 2
2
AB
R EU RR
= ⋅
+
1
2(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好___________ .
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合开关后,将小线圈迅
速插入大线圈的过程中,电流计的指针将向__________偏;小线圈插入大线圈后,将滑动变
阻器的滑片迅速向右移动时,电流计的指针将向__________偏.(均选填“左”或“右”)
【答案】 (1). (2). 右 (3). 左
【解析】
【详解】( )将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路, 再将电流计与大螺线管串
联成另一个回路,注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱,电路图如图所示
( )闭合开关时,穿过大螺线管的磁通量增大,灵敏电流表的指针向右偏;闭合开关后,将
原线圈迅速插入副线圈的过程中,磁场方向不变,磁通量变大,电流表指针方向向右偏转;
由电路图可知,原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右滑动时,滑动变阻器继而
电路的阻值变大,电路电流变小,穿过大螺线管的磁通量变小,磁场方向不变,则电流表指
针向左偏转。
【点睛】。
14.(1)某同学用多用电表测量一段金属丝的电阻,电路如图甲所示,若选择开关置于
“×100”挡,按正确使用方法测量电阻Rx 的阻值,指针位于图乙所示位置,则 Rx=___Ω,该
同学还用螺旋测微器测量了该金属丝的直径,读数如图丙所示,则该金属丝直径 d=___mm。
1
2(2)要测绘一个标有“3V,0.6W”的小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐
增加到 3V,并便于操作,已选用的器材有:
电池组:(电动势 4.5V,内阻约 1Ω)
电流表:(量程为 0~250mA,内阻约 5Ω)
电压表:(量程为 0~3V,内阻约 3kΩ)
开关一个、导线若干
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的__(填字母代号)。
A.滑动变阻器(最大阻值 20Ω,额定电流 1A)
B.滑动变阻器(最大阻值 1750Ω,额定电流 0.3A)
②实验的电路图应选用下图中的___(填字母代号)。
③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示,如果将这个小灯泡接到电压为 1.5V、内阻为
5.0Ω 的电源两端,小灯泡消耗的功率是___ W。
【答案】 (1). 700Ω (2). 0.617mm (3). A (4). B (5). 0.1W
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲所示,若选择开关置于“×100”挡,按正确使用方法测量电阻Rx 的阻值,指针位于图乙所示位置,则 Rx=700Ω。
[2]该金属丝的直径
d=0.5mm+11.7 0.01mm=0.617mm。
(2)①[3]因实验要求电流由零逐渐增加到 3V,并便于操作,所以滑动变阻器应用分压式
接法,应选电阻最小的变阻器 A。
②[4]因小灯泡在额定电压时的电阻为
R= = Ω=15Ω
因电压表内阻 RV R,故电流表应用外接法,又变阻器用分压式,故电路图应选 B。
③[5]电源与小灯泡直接串联,那么路端电压等于小灯泡两端的电压,画出内阻为 5.0Ω,
电动势为 1.5V 的电源的路端电压与干路电流的关系图线,该图线和小灯泡的伏安特性曲线的
交点电压与电流的乘积即表示小灯泡消耗的功率,如图示:
交点坐标(1.0V,0.1A),则小灯泡消耗的功率
P=UI=1.0 0.1W=0.1W
三、计算题
15.在一个点电荷 Q 的电场中,Ox 坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上 A、B 两点的坐标
分别为 2.0m 和 5.0m.放在 A、B 两点的试探电荷受到的电场力方向都跟 x 轴的正方向相同,
电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象如图中直线 a,b 所示,放在 A 点的电荷带正电,
放在 B 点的电荷带负电。求:
×
2U
P
23
0.6
×(1)B 点的电场强度的大小和方向。
(2)试判断点电荷 Q 的电性,并说明理由。
(3)点电荷 Q 的位置坐标。
【答案】(1) ,方向指向 x 负方向(2)点电荷 Q 应位于 A、B 两点之间,带
负电荷(3)2.6m
【解析】
【详解】(1)由图可知,B 点的电场强度 ,方向指向 x 负方向。
(2) A 点的电场强度 ,方向指向 x 正方向。
因 A 点 电场强度方向指向 x 正方向,B 点的电场强度方向指向 x 负方向;所以点电荷 Q 应位
于 A、B 两点之间,带负电荷。
(3)设点电荷 Q 的坐标为 x,由点电荷的场强公式 知,
解得 x=2.6m.(另解 x=1 舍去)
16. 如图所示中,一根垂直纸面放置的通电直导线,电流垂直纸内向里,电流强度为 I,其质
量为 m,长为 L,当加上一个匀强磁场时,导体仍能够静止在倾角为 θ 的光滑斜面,问:
(1)最小应加一个多大的磁场?方向如何?
的
2.5N / CB
FE q
= =
2.5N / CB
FE q
= =
40N / CA
FE q
′= =′
2
QE k r
=
2
2
( 2) 2.5
(5 ) 40
B
A
E x
E x
−= =−(2)调节磁感应强度的大小和方向,使导体所受磁场力的大小为 mg,且导体保持静止状态,
那么斜面所受的压力是多大?
【答案】(1)最小应加 的磁场,方向垂直于斜面向上;
(2)斜面所受的压力是 0 或 2mgcosθ
【解析】
试题分析:(1)导体棒所受重力的大小方向不变,支持力的方向不变,根据三角形定则求出
安培力的最小值,从而求出磁感应强度的最小值和方向.
(2)当导体受到的安培力大小为 mg 时,有共点力平衡判断出磁场方向,和斜面受到的压力;
解:(1)根据三角形定则知,当安培力沿斜面向上时,安培力最小,有:
mgsinθ=BIL
解得:B=
此时 B 垂直于斜面向上.
(2)当导体受到的安培力大小为 mg 时,有共点力平衡判断出磁场
①当受到的安培力竖直向上时,此时支持力为零,由牛顿第三定律可知对斜面的压力为 0
②当重力在沿斜面的分力 与安培力在沿斜面的分力相等时,此时斜面对物体的支持力为:
FN=2mgcosθ
答:(1)最小应加 的磁场,方向垂直于斜面向上;
(2)斜面所受的压力是 0 或 2mgcosθ
【点评】解决本题的关键会根据共点力平衡求解力,以及知道根据三角形定则,当安培力的
方向与支持力方向垂直时,安培力有最小值.
17.如图所示,如图所示,电源内阻 , ,L 为一个标有“12V、12W”的灯泡,
若改变滑动变阻器 触片的位置,使 L 正常发光时,安培计的示数为 1.5 安,伏特表的示数
恰好为零,求电阻 的阻值、电源输出功率及电源电动势分别是多少?
2Ωr = 3 8ΩR =
1R
2R【答案】24Ω,30W,23V
【解析】
【详解】当 L 正常发光时,伏特表的示数为零,说明在伏特表中没有电流通过,其等效电路
为 R1 和 R2 串联,R3 和 L 串联,然后两条支路再并联;由于 L 正常发光,所以通过 R3 的电流
I3=IL= = A=1.0A
灯泡 L 的电阻
RL= = Ω=12Ω
通过 R1 和 R2 的电流
I1=I2=I-IL=1.5A-1.0A=0.5A
其中 = ,则 R3 两端的电压
U3= = V=8V
R3 和 L 两端的电压
UDC=U3+UL=8V+12V=20V
因 U1+U2=UDC=20V,则有:
R1+R2= = Ω=40Ω
又因伏特表此时无读数,说明 A、B 两点电势相等,则 U1=U3=8V,U2=UL=12V;而 = = ,
所以
R1+R2= R2=40Ω
R2=24Ω
电源的输出功率
P 出=IUDC=1.5 20W=30W
电源电动势
=Ir+UDC=1.5 2V+20V=23V
L
L
P
U
12
12
L
L
U
I
12
1
3
3
U
R
L
L
U
R
3L
L
U R
R
12 8
12
×
1
DCU
I
20
0.5
1
2
R
R
1
2
U
U
2
3
5
3
×
ε ×答:电阻 的阻值为 24Ω,电源输出功率为 30W,电源电动势为 23V
18.磁感应强度为 B 的匀强磁场中,水平面内有一根弯成 的金属线 POQ,其所在平面与磁
场垂直,如图所示,光滑长直导线 MN 与金属线紧密接触,起始时 ,且 MN⊥OQ,所有
导线单位长度电阻均为 r,当 MN 以速度 v,平行于 OQ 向右匀速滑动时,求:
(1)闭合电路 aOb 中感应电流的大小和方向;
(2)驱使 MN 作匀速运动的外力随时间变化的规律;
(3)整个回路上产生的热功率随时间变化的规律。
【 答 案 】( 1 ) , 方 向 由 b a ; ( 2 ) ( L0+vt );( 3 )
【解析】
【详解】(1)设经过时间 t,则 b 点到 O 点的距离为 L0+vt,长直导线 MN 在回路中的长度为
L0+vt,此时直导线产生的感应电动势为 E=B(L0+vt)v,整个回路的电阻 R=(2+ )
(L0+vt)r,闭合电路 aOb 中感应电流的大小
I= = =
由楞次定律可判定回路中电流的方向由 b a。
(2)驱使 MN 作匀速运动的外力 F 大小等于安培力,则
F=BI(L0+vt)= (L0+vt)
(3)整个回路上产生的热功率
2R
45°
0Ob L=
(2 2)
2
Bv
r
− → 2 (2 2)
2
B v
r
−
( )2 2
0
(2 2)
2
B v L vtr
− +
2
E
R
0
02 2
B L vt v
L vt r
+
+ +
( )
( )( )
(2 2)
2
Bv
r
−
→
2 (2 2)
2
B v
r
−P=I2R= (2+ )(L0+vt)r=
答:(1)闭合电路 aOb 中感应电流的大小为 ,方向由 b a;(2)驱使 MN 作匀
速运动的外力随时间变化的规律 F= (L0+vt);(3)整个回路上产生的热功率 P=
。
2 2 2
2
(2 2)
4
B v
r
−
2 ( )2 2
0
(2 2)
2
B v L vtr
− +
(2 2)
2
Bv
r
− →
2 (2 2)
2
B v
r
−
( )2 2
0
(2 2)
2
B v L vtr
− +