一、选择题

图4－5－19

1．某空间出现了如图4－5－19所示的一组闭合的电场线，这可能是(　　)

A．沿AB方向磁场的迅速减弱

B．沿AB方向磁场的迅速增强

C．沿BA方向磁场的迅速增强

D．沿BA方向磁场的迅速减弱

图4－5－20

2.一直升机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动，螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图4－5－20所示，如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则(　　)

A．E＝πfl2B，且a点电势低于b点电势

B．E＝2πfl2B，且a点电势低于b点电势

C．E＝πfl2B，且a点电势高于b点电势

D．E＝2πfl2B，且a点电势高于b点电势

图4－5－21

3.1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言了存在着只有一个磁极的粒子——磁单极子，如图4－5－21所示，如果有一个磁单极子(单N极)从a点开始穿过线圈后从b点飞过，那么(　　)

A．线圈中感应电流的方向沿PMQ方向

B．线圈中感应电流的方向沿QMP方向

C．线圈中感应电流的方向先沿QMP方向，然后沿PMQ方向

D．线圈中感应电流的方向先沿PMQ方向，然后沿QMP方向

4．研究表明，地球磁场对鸽子识别方向起着重要作用．鸽子体内的电阻大约为103 Ω，当它在地球磁场中展翅飞行时，会切割磁感线，在两翅之间产生动生电动势．这样，鸽子体内灵敏的感受器即可根据动生电动势的大小来判别其飞行方向．若某处地磁场磁感应强度的竖直分量约为0.5×10－4 T．鸽子以20 m/s速度水平滑翔，则可估算出两翅之间产生的动生电动势大约为(　　)

A．30 mV　 B．3 mV

C．0.3 mV D．0.03 mV

图4－5－22

5．如图4－5－22所示，水平地面上方有正交的匀强电场E和匀强磁场B，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向外，等腰三角形的金属框由底边呈水平位置开始沿竖直平面的电磁场由静止开始下降，下落过程中三角形平面始终在竖直平面内，不计阻力，a、b落到地面的次序是(　　)

A．a先于b B．b先于a

C．a、b同时落地 D．无法判定

图4－5－23

6.如图4－5－23所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略．当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是(　　)

A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a

B．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a

C．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b

D．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b

图4－5－24

7.如图4－5－24所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，若使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直．则在图4－5－25中哪一个可以定性地表示线框在进出磁场过程中感应电流随时间变化的规律(　　)

图4－5－25

图4－5－26

8.如图4－5－26所示，用铝板制成U形框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上方，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动，悬线拉力为FT，则(　　)

A．悬线竖直FT＝mg

B．悬线竖直FT>mg

C．悬线竖直FT

D．无法确定FT的大小和方向

图4－5－27

9．如图4－5－27所示，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a′b′位置，若v1∶v2＝1∶2，则在这两次过程中(　　)

A．回路电流I1∶I2＝1∶2

B．产生的热量Q1∶Q2＝1∶2

C．通过任一截面的电荷量q1∶q2＝1∶2

D．外力的功率P1∶P2＝1∶2

二、非选择题

图4－5－28

10．如图4－5－28所示，在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ，导轨足够长，间距为L，其电阻不计，导轨平面与磁场垂直，ab、cd为两根垂直于导轨水平放置的金属棒，其接入回路中的电阻分别为R，质量分别为m，与金属导轨平行的水平细线一端固定，另一端与cd棒的中点连接，细线能承受的最大拉力为FT，一开始细线处于伸直状态，ab棒在平行导轨的水平拉力F的作用下以加速度a向右做匀加速直线运动，两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直．求经多长时间细线被拉断？

图4－5－29

11．如图4－5－29所示，导体框放置在垂直于框架平面的匀强磁场中，磁感应强度为0.24 T，框架中的电阻R1＝3 Ω， R2＝2 Ω，其余部分电阻均不计，框架的上下宽度为0.5 m，金属导体AB与框架接触良好，当导体AB以5 m/s的速度匀速向右沿着导体框移动时，求：

(1)所需外力F多大？

(2)通过R2上的电流I2是多少？方向如何？

12．如图4－5－30甲所示，截面积为0.2 m2的100匝圆形线圈A处在变化的磁场中，磁场方向垂直纸面，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．设向外为B的正方向，线圈A上的箭头为感应电流I的正方向，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF，线圈内阻不计．求电容器充电时的电压和2 s后电容器放电的电荷量.

图4－5－30

13．把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图4－5－18所示，一长度为2a，电阻等于R，粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触，当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时，求：

(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN；

(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率．

图4－5－18

答案：

5.A

6.B

7.D

8.A

9.AB