題目列表(包括答案和解析)
如下圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0T，并指向x軸正方向，若ab＝40cm，bc＝30cm，ac＝50cm，試求通過面積S1(abcd)、S2(bfec)和S3(aefd)的磁通量分別是_______Wb,_______Wb,________Wb.
磁流體推進(jìn)船的動(dòng)力來源于電流與磁場間的相互作用。圖1是在平靜海面上某實(shí)驗(yàn)船的示意圖，磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和矩形通道（簡稱通道）組成。如圖2 所示，通道尺寸a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m。工作時(shí)，在通道內(nèi)沿z 軸正方向加B=8.0T的勻張磁場：沿x 軸負(fù)方向加勻強(qiáng)電場，使兩金屬板間的電壓U＝99.6v；海水沿y 軸方向流過通道。己知海水的電陽率p = 020
?m 。
（１）船靜止時(shí)，求電源接通瞬間推進(jìn)器對海水推力的大小和方向；
（２）般以
的速度勻速前進(jìn)。若以船為參照物，海水以5.0m/s的速度涌入進(jìn)口水，由于通逆的截而積小于進(jìn)水口的截而積，在通道內(nèi)海水速度增加到
= 8.Om/s。求此時(shí)兩金屬板間的感應(yīng)電動(dòng)勢
；
（３）行駛時(shí)．通道中海水兩側(cè)的電壓按
計(jì)算．海水受到電磁力的80%以轉(zhuǎn)化為對船的推力。當(dāng)般以 的速度勻速前進(jìn)時(shí)，求海水推力的功率。
(12分)如圖所示，MM′，NN′為相距L＝30cm的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端接有定值電阻R＝0.1Ω，金屬導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，金屬棒的電阻R0＝0.3Ω,導(dǎo)體棒可貼著導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。導(dǎo)軌右端接一水平放置的平行板電容器，兩水平金屬板間的距離為d＝27cm，整個(gè)裝置都放在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)ab以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，一帶電微粒剛好能以速率v在平行金屬板間作半徑為r＝
m的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（g＝10m/s2）求：
（l）為使帶電微粒做上述要求的運(yùn)動(dòng)，v應(yīng)為多少？
（2）若勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0T，則此時(shí)作用在ab棒上的水平拉力應(yīng)為多少？
（06年北京卷）（20分）磁流體推進(jìn)船的動(dòng)力來源于電流與磁場間的相互作用。圖1是平靜海面上某實(shí)驗(yàn)船的示意圖，磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和矩形通道（簡稱通道）組成。
如圖2所示，通道尺寸a＝2.0m，b＝0.15m、c＝0.10m。工作時(shí)，在通道內(nèi)沿z軸正方向加B＝8.0T的勻強(qiáng)磁場；沿x軸正方向加勻強(qiáng)電場，使兩金屬板間的電壓U＝99.6V；海水沿y軸正方向流過通道。已知海水的電阻率ρ＝0.22Ω?m。
（1）船靜止時(shí)，求電源接通瞬間推進(jìn)器對海水推力的大小和方向；
（2）船以vs＝5.0m/s的速度勻速前進(jìn)。若以船為參照物，海水以5.0m/s的速率涌入進(jìn)水口由于通道的截面積小球進(jìn)水口的截面積，在通道內(nèi)海水速率增加到vd＝8.0m/s。求此時(shí)兩金屬板間的感應(yīng)電動(dòng)勢U
。
（3）船行駛時(shí)，通道中海水兩側(cè)的電壓U/＝U－U計(jì)算，海水受到電磁力的80%可以轉(zhuǎn)化為對船的推力。當(dāng)船以vs＝5.0m/s的船速度勻速前進(jìn)時(shí)，求海水推力的功率。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
D
AB
C
AD
ABD
C
BC
C
C
A
BD
D
13. 偏向正極 S極 向上 順時(shí)針
14.（1）B （2）豎直位移 X增益
15解：（1）t1=3s、t2=5s時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為：
B1=0.35T、B2=0.2T， (2分)
則這兩個(gè)時(shí)刻的磁通量分別為
Φ1= B1?S磁場=0.35×200×10-4=7.0×10-3Wb， (2分)
Φ2= B2?S磁場=0.2×200×10-4=4.0×10-3Wb。 (2分)
（2）在0~4s內(nèi)，a點(diǎn)電勢最低，且為負(fù)值，
φa=-U2=4E1/5=-1.6 V (2分)
在4~6s內(nèi)，a點(diǎn)電勢最高，且為正值，
φa=U2' =4E2/5= 6.4 V (2分)
16. 解：（1）圖略 (3分)
（2）設(shè)輸電線的電流I，則根據(jù)P損=
線解得I=
升壓變壓器次級電壓
V
升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比
(2分)
降壓變壓器初級電壓
線=5000-20×10=4800V
降壓變壓器原副線圈匝數(shù)化
(2分)
（3）
(2分)
n=900盞 (1分)
17.解：（1）由E＝BLv， (1分)
I＝E/R， (1分)
F安＝BIL， (1分)
F－F安＝ma， (1分)
聯(lián)立解得：
(1分)
（2）當(dāng)a＝0時(shí)速度最大，故
(3分)
撤去F后，導(dǎo)體棒的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為熱量
(2分)
18．解析：
（1）ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)和ab邊剛出磁場時(shí)，由牛頓第二定律可得
，
（3分）
解得
（1分）
（2）設(shè)cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線框的速度大小為
，考察從cd邊剛進(jìn)入磁場到ab邊剛出磁場的過程，由動(dòng)能定理可得
（3分）
解得
（1分）
（3）線框進(jìn)入磁場的過程中，由能量守恒可得
（3分）
解得
（1分）
19.解答：
（1）當(dāng)ab以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢：
E＝BLv (1分)
回路abNM產(chǎn)生的感應(yīng)電流為：
(1分)
則ab兩端的電壓（AB兩板間電勢差）
(2分)
對帶電粒子：要使粒子在AB板間作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力和電場力平衡，有
(2分)
洛侖茲力提供向心力，
(2分)
聯(lián)立以上五式解得：
. (1分)
（2）對于導(dǎo)體棒，做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F等于安培力大小.
即：
(3分)
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