边长为h的正方形金属导线框，从图所示的初始位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向垂直于线框平面，磁场区宽度等于H，H＞h。从线框开始下落到完全穿过磁场

题型：不详难度：来源：

边长为h的正方形金属导线框，从图所示的初始位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向垂直于线框平面，磁场区宽度等于H，H＞h。从线框开始下落到完全穿过磁场区的整个过程中

A．线框中总是有感应电流存在

B．线框受到的磁场力的合力的方向有时向上，有时向下

C．线框运动的方向始终是向下的

D．线框速度的大小不一定总是在增加

答案

解析

在线框刚进入磁场的过程中，穿过线圈的磁通量增大，故线圈将产生顺时针感应电流，阻碍磁通量的增大，当线圈完全进入磁场到线圈下边界要离开磁场的过程中，线圈的磁通量没有发生变化，所以没有感应电流产生，在线圈穿出磁场的过程中，磁通量减小，线圈中产生感应电流阻碍磁通量的减小，所以无论进入还是穿出，磁场力总是阻碍线圈的运动，即磁场力合力总是向上的，故AB错误。过程中线圈的速度方向总是向下的，C正确，过程中有可能产生的磁场力大于重力，此时线圈做方向向下的减速运动，所以线圈的速度不一定都是在增加的，D正确。

举一反三

如图，相距为R的两块平行金属板M、N正对放置，s₁、s₂分别为M、N板上的小孔，s₁、s₂、O三点共线且水平，且s₂O=R。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。收集板D上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R，板两端点的连线垂直M、N板。质量为m、带电量为+q的粒子，经s₁无初速进入M、N间的电场后，通过s₂进入磁场。粒子重力不计。

小题1:若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U；
小题2:求粒子从s₁到打在D的最右端经历的时间t。

题型：不详难度：| 查看答案

两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。
小题1:求ab杆下滑的最大速度v_m；
小题2:ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。

题型：不详难度：| 查看答案

如图所示，厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U＝k，式中的比例系数k称为霍尔系数。

设电流I是由自由电子的定向流动形成的，电子的平均定向移动速度为v，电荷量为e，回答下列问题：
小题1:达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势________下侧面A′的电势(填“高于”“低于”或“等于”)；
小题2:电子所受的洛伦兹力的大小为________；
小题3:当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为________；
小题4:证明霍尔系数为k＝，其中n代表导体内单位体积中自由电子的个数．

题型：不详难度：| 查看答案

右图中MN、GH为足够长光滑平行金属导轨，金属棒AB、CD垂直放在两导轨上，整个装置在同一水平面内。匀强磁场垂直于导轨所在的平面，方向如图。若给CD杆一个水平向右的速度，则

A．AB、CD最终都处于静止状态
B．AB、CD最终以相同的速度保持匀速直线运动状态
C．AB、CD最终保持匀速直线运动状态，但v_CD> v_AB
D．AB、CD不断做往复运动

题型：不详难度：| 查看答案

如图所示，匀强磁场磁感应强度 B＝0.2T，磁场宽度 L＝0.3m，一正方形金属框边长 ab＝0.1m，每边电阻R＝0.2W，金属框在拉力F作用下以v＝10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直．求：

小题1:画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流i和a、b两端电压U_ab随时间t的变化图线（规定以adcba为正方向）；
小题2:金属框穿过磁场区域的过程中，拉力F做的功；
小题3:金属框穿过磁场区域的过程中，导线ab上所产生的热量．

题型：不详难度：| 查看答案