线 号 座 号 证 考 准 封 级 班 名 姓 密
二、填空、实验题(本题共2小题,共12分.把答案填在题中指定位置)
13.如图所示,竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为R2
的导体棒AB,
AB由水平位置紧贴环面摆下,摆动过程中导体棒始终与金属环接触良好,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为________(6分)
14.在“研究电磁感应现象”的实验中,首先要按图甲接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系;然后按图乙将电流表与线圈B连成一个闭合电路,将线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路.
在图甲中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央).
在图乙中:(填“向左”、“向右”、“不”)
(1)S闭合后,将螺线管A插入螺线管B的过程中,电流表的指针将__________偏转.(2分)
(2)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表指针__________偏转.(2分)
(3)线圈A放在B中不动,突然切断开关S时,电流表指针__________偏转.(2分)
三、计算题(本题共3小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)
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15.(12分)在磁感强度B=5T的匀强磁场中,放置两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨,一端接有电阻R=9Ω,以及电键S和电压表.垂直导轨搁置一根电阻r=1Ω的金属棒ab,棒与导轨良好接触.现使金属棒以速度v=10m/s匀速向右移动,试求: (1)电键S闭合前、后电压表的示数; (2)闭合电键S,外力移动棒的机械功率。
16.(12分)1所示,边长为L的正方形金属框,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外.磁场随时间变化规律为B=kt(k>0),已知细线所能承受的最大拉力为2mg,求从t=0开始,经多长时间细线会被拉断?
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17. (16分)如图所示,两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面内,相距L=0.3 m,导轨的左端用R=0.20 Ω的电阻相连,导轨电阻不计,导轨上跨接一电阻r=0.1 Ω的金属杆,质量m=0.1 kg,整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1 T,现对杆施一水平向右的拉力F=1.5 N,使它由静止开始运动,求:
(1)杆能达到的最大速度多大? (2)速度最大时拉力的瞬时功率多大?
(3)当杆的速度为最大速度的一半时,杆的加速度多大?
(4)若杆达到最大速度后撤去拉力,则此后R上共产生多少热能?
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