1、1. (多选多选)如图如图6,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上,静止在导轨上,t0时,棒时,棒ab以初速度以初速度v0向右滑动向右滑动.运动过程中,运动过程中,ab、cd始终与导轨垂直始终与导轨垂直且接触良好,两者速度分别且接触良好,两者速度分别用用v1、v2表示,回路中的电流用表示,回路中的电流用I表示表示.下列图像中可能正确的是下列图像中可能正确的是图图6一、双杆模型 2.(多选多选)如图,如图,U形光滑金属框形光滑金属框a
2、bcd置于水平绝缘平台上,置于水平绝缘平台上,ab和和dc边平行,和边平行,和bc边垂直。边垂直。ab、dc足够长,整个金属框电阻可忽略。一根足够长,整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上,用水平恒力置于金属框上,用水平恒力F向右拉动金属向右拉动金属框,运动过程中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,框,运动过程中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN与金属框与金属框保持良好接触,且与保持良好接触,且与bc边保持平行。经过一段时间后边保持平行。经过一段时间后( ) A. 金属框的速度大小趋于恒定值金属框的速度大小趋于恒定值 B. 金属框的加速度大小趋
3、于恒定值金属框的加速度大小趋于恒定值 C. 导体棒所受安培力的大小趋于恒定值导体棒所受安培力的大小趋于恒定值 D. 导体棒到金属框导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值边的距离趋于恒定值BC3.如图如图2所示,由同种材料制成的粗细均匀的正方形金属线框以恒定速所示,由同种材料制成的粗细均匀的正方形金属线框以恒定速度向右通过有理想边界的匀强磁场,开始时线框的度向右通过有理想边界的匀强磁场,开始时线框的ab边恰与磁场边界边恰与磁场边界重合,磁场宽度大于正方形的边长,则线框中重合,磁场宽度大于正方形的边长,则线框中a、b两点间电势差两点间电势差Uab随随时间变化的图线是下图中的时间变化的图线是下图中的图
4、图2二、线框模型二、线框模型4.一个匀强磁场的边界是一个匀强磁场的边界是MN,MN左侧无磁场,右侧是范围足够大的匀左侧无磁场,右侧是范围足够大的匀强磁场区域,如图强磁场区域,如图3甲所示甲所示.现有一个金属线框沿现有一个金属线框沿ab方向以恒定速度从方向以恒定速度从MN左侧垂直进入匀强磁场区域,线框中的电流随时间变化的左侧垂直进入匀强磁场区域,线框中的电流随时间变化的It图像如图像如图乙所示,则可能的线框是下列选项图中的图乙所示,则可能的线框是下列选项图中的图图35.(多选多选)如图如图2,空间中存在一匀强磁场区域,磁场方向与竖直面,空间中存在一匀强磁场区域,磁场方向与竖直面(纸面纸面)垂直,
5、磁场的上、下边界垂直,磁场的上、下边界(虚线虚线)均为水平面;纸面内磁场上方有一个均为水平面;纸面内磁场上方有一个正方形导线框正方形导线框abcd,其上、下两边均与磁场边界平行,边长小于磁场,其上、下两边均与磁场边界平行,边长小于磁场上、下边界的间距上、下边界的间距.若导线框自由下落,从若导线框自由下落,从ab边进入磁场时开始,直至边进入磁场时开始,直至ab边到达磁场下边界为止,导线框下落的边到达磁场下边界为止,导线框下落的速度大小可能速度大小可能A.始终减小始终减小 B.始终不变始终不变C.始终增加始终增加 D.先减小后增加先减小后增加图图26.变式:如图所示变式:如图所示,两条水平虚线之间
6、有垂直两条水平虚线之间有垂直于纸面向里、宽度为于纸面向里、宽度为d、磁感应强度为、磁感应强度为B的匀强磁的匀强磁场。质量为场。质量为m、电阻为、电阻为R的正方形线圈边长为的正方形线圈边长为L(La2a3a4 B. a1a3a2a4 C. a1a3a4a2 D. a4a2a3a1图图7而由于线圈完全在磁场中时做加速度为g的加速运动,故4位置时的速度大于2位置时的速度,三、磁驱动模型ddBv1v2L磁驱动模型磁驱动模型磁场速度磁场速度v1 线圈速度线圈速度v2RvvLBNIBLNF-v(vBLNI-v(vBLNE总)(42)/R2)2212222121 安安四、杆容模型 8.电磁轨道炮利用电流和磁
7、场的作用使炮弹获得超高速度,其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图,图中直流电源电动势为E,电容器的电容为C。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l,电阻不计。炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触。首先开关S接1,使电容器完全充电。然后将S接至2,导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出),MN开始向右加速运动。当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时,回路中电流为零,MN达到最大速度,之后离开导轨。问:(1) 磁场的方向;(2) MN刚开始运动时加速度a的大小;(3) MN离开导轨后电容器上剩余的电 荷量Q是多少。