边长为的正方形金属框在水平恒力作用下，穿过如图2所示的有界匀强磁场，磁场宽度为，已知边进入磁场时，线框刚好做匀速运动，则线框进入磁场过程和从磁场另一侧穿出过程相

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边长为

的正方形金属框在水平恒力作用下，穿过如图2所示的有界匀强磁场，磁场宽度为

，已知

边进入磁场时，线框刚好做匀速运动，则线框进入磁场过程和从磁场另一侧穿出过程相比较，说法正确的是：（）

A．产生的感应电流方向相同

B．所受安培力方向相反

C．线框穿出磁场产生的电能和进入磁场产生的电能相等

D．线框穿出磁场产生的电能一定比进入磁场产生的电能多

答案

解析

进入磁场过程中磁通量增大，感应电流的磁场向外，穿出磁场时磁通量减小，感应电流的磁场向里，由右手定责可知电流方向相反，A错；安培力的效果总是用来阻碍磁通量的变化，所以两个过程安培力的方向都是水平向左，B错；穿入磁场时由于线框匀速运动，拉力F做功转化为焦耳热，穿出磁场时速度较大，穿出过程中线框动能减小量和拉力做功转化为焦耳热，所以C错；D对；

举一反三

（10分）如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为L＝0.2米，在导轨的一端接有阻值为R＝0.5欧的电阻，在

0处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感强度B＝0.5T，一质量为m＝0.1千克的金属杆垂直放置在导轨上，并以v₀＝2米／秒的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为a＝2米／秒²、方向与初速度方向相反，设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好，求：

（1）电流为零时金属杆所处的位置；
（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向；
（3）保持其它条件不变，而初速度v₀取不同值，求开始时F的方向与初速度v₀取值的关系。

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一轻质横杆两侧各固定一轻质铝环，横杆能绕中心点自由转动，左环是断开的，右环是闭合的。现用一条形磁铁插向其中一个小环，能观察到的现象是

A．磁铁插向右环，横杆发生转动

B．磁铁插向左环，横杆发生转动

C．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动

D．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动

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（12分）如图所示，间距l＝1m的平行金属导轨

和

分别固定在两个竖直面内，在水平面

区域内和倾角

的斜面

区域内分别有磁感应强度

方向竖直向上和磁感应强度

、方向垂直于斜面向上的匀场磁场。电阻

、质量

的相同导体杆PQ、MN分别垂直放置在导轨上，PQ杆的两端固定在导轨上，离b₁b₂的距离s＝0. 5m。MN杆可沿导轨无摩擦滑动且与导轨始终接触良好，当MN杆沿由静止释放沿导轨向下运动x＝1m时达到最大速度。不计导轨电阻。取g＝10m/s²，求：

（1）当MN杆达到最大速度时，流过PQ杆的电流大小和方向；
（2）从MN杆开始运动直到达到最大速度的过程中，PQ杆中产生的焦耳热；
（3）若保持B₂不变，使B₁发生变化，要使MN杆一直静止在倾斜轨道上，则B₁随时间如何变化?其变化率多大?

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如图，P、Q两枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方和右侧。闭合电键，小磁针静止时N极的指向是

A．P、Q均向左　　　　

B．P、Q均向右

C．P向左，Q向右　

D．P向右，Q向左

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（18分）如图为某同学设计的速度选择装置，两根足够长的光滑导轨MM^/和NN^/间距为L与水平面成θ角，上端接滑动变阻器R，匀强磁场B₀垂直导轨平面向上，金属棒ab质量为m恰好垂直横跨在导轨上。滑动变阻器R两端连接水平放置的平行金属板，极板间距为d，板长为2d，匀强磁场B垂直纸面向内。粒子源能发射沿水平方向不同速率的带电粒子，粒子的质量为m₀，电荷量为q，ab棒的电阻为r，滑动变阻器的最大阻值为2r，其余部分电阻不计，不计粒子重力。

（1）（7分）ab棒静止未释放时，某种粒子恰好打在上极板中点P上，判断该粒子带何种电荷？该粒子的速度多大？
（2）（5分）调节变阻器使R=0.5r，然后释放ab棒，求ab棒的最大速度？
（3）（6分）当ab棒释放后达到最大速度时，若变阻器在r≤R≤2r范围调节，总有粒子能匀速穿过平行金属板，求这些粒子的速度范围？

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