(18分)如图所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻。导体棒a和b放在导轨上，与导轨垂直并良好接触。斜面上水平虚线PQ以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场。现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端的b棒恰好静止。当a棒运动到磁场的上边界PQ处时，撤去拉力， a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时b棒已滑离导轨。当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时，又恰能沿导轨匀速向下运动。已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R，b棒的质量为m，重力加速度为g， 导轨电阻不计。求
（1）a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中，a棒中的电流大小Ia与定值电阻R中的电流大小IR之比；
（2）a棒质量ma；
（3）a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F。
关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（ ）
| A．安培力的方向可以不垂直于直导线 |
| B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向 |
| C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 |
| D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 |
如图，水平的平行虚线间距为d=60cm，其间有沿水平方向的匀强磁场。一个阻值为R的正方形金属线圈边长l<d，线圈质量m=100g。线圈在磁场上方某一高度处由静止释放，保持线圈平面与磁场方向垂直，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。不计空气阻力，取g=10m/s2，则（ ）
| A．线圈下边缘刚进磁场时加速度最小 |
| B．线圈进入磁场过程中产生的电热为0.6J |
| C．线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，电流均为逆时针方向 |
| D．线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，通过导线截面的电量相等 |
如图所示，abcd是由粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框，导体棒MN有电阻，可在ad边与bf边上无摩擦滑动，且接触良好，线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中．当MN棒由靠ab边处向cd边匀速移动的过程中，下列说法中正确的是 （ ）
| A．MN棒中电流先减小后增大 |
| B．MN棒两端电压先增大后减小 |
| C．MN棒上拉力的功率先增大后减小 |
| D．矩形线框中消耗的电功率先减小后增大 |
如图，铝环a平放在水平桌面上，在a的正上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N
极朝下．当磁铁竖直向下运动的过程中
| A．铝环a中将产生俯视逆时针方向的感应电流 |
| B．穿过铝环a的磁通量变小 |
| C．铝环a有扩张的趋势 |
| D．铝环a对水平桌面的压力FN将增大 |
如图所示为电磁轨道炮的工作原理图。待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在两平行轨道之间无摩擦滑动。电流从一条轨道流入，通过弹体流回另一条轨道。轨道电流在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与电流强度I成正比。弹体在安培力的作用下滑行L后离开轨道
A．弹体向左高速射出
B．I为原来2倍，弹体射出的速度也为原来2倍
C．弹体的质量为原来2倍，射出的速度也为原来2倍
D．L为原来4倍，弹体射出的速度为原来2倍
在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。过c点的导线所受安培力的方向 （ ）
| A．与ab边平行，竖直向上 |
| B．与ab边平行，竖直向下 |
| C．与ab边垂直，指向左边 |
| D．与ab边垂直，指向右边 |
如图所示，长为L的通电直导体棒ab放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在导体棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，弹簧伸长x，导体棒处于静止状态，则（ ）
| A．导体棒中的电流方向从b流向a |
B．导体棒中的电流大小为 |
| C．若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变小 |
| D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大 |
如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m，通过电流为I的导线，若另加一匀强磁场，下列情况下，导线始终静止在斜面上（重力加速度为g）：
（1）若磁场方向竖直向下，则磁感应强度B为多少？
（2）若使磁感应强度最小，求磁感应强度的方向和磁感应强度的最小值．
如图，在平行倾斜固定的导轨上端接入电动势E＝50V，内阻r＝1Ω的电源和滑动变阻器R，导轨的宽度d＝0.2 m，倾角θ=37°。质量m＝0.11kg的细杆ab垂直置于导轨上，与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，整个装置处在竖直向下的磁感应强度B＝2.2T的匀强磁场中，导轨与杆的电阻不计。现调节R使杆ab静止不动。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10 m/s2。求：
（1）杆ab受到的最小安培力F1和最大安培力F2；
（2）滑动变阻器R有效电阻的取值范围。
如图所示，长方体玻璃水槽中盛有NaCl的水溶液，在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片，使溶液中通入沿x轴正向的电流I，沿y轴正向加恒定的匀强磁场B。图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前后两内侧面，则( )
A．a处电势高于b处电势
B．a处离子浓度大于b处离子浓度
C．溶液的上表面电势高于下表面的电势
D．溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度
如图所示，PQ和MN是固定于水平面内间距L=1.0m的平行金属轨道，轨道足够长，其电阻可忽略不计。两相同的金属棒ab、cd放在轨道上，运动过程中始终与轨道垂直，且接触良好，它们与轨道形成闭合回路。已知每根金属棒的质量m=0.20kg，每根金属棒位于两轨道之间部分的电阻值R=1.0Ω；金属棒与轨道间的动摩擦因数μ=0.20，且与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。整个装置处在竖直向上、磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中。取重力加速度g=10m/s2。
（1）在t=0时刻，用垂直于金属棒的水平力F向右拉金属棒cd，使其从静止开始沿轨道以a=5.0m/s2的加速度做匀加速直线运动，求金属棒cd运动多长时间金属棒ab开始运动；
（2）若用一个适当的水平外力F′向右拉金属棒cd，使其达到速度v1=20m/s沿轨道匀速运动时，金属棒ab也恰好以恒定速度沿轨道运动。求：
①金属棒ab沿轨道运动的速度大小；
②水平外力F′的功率。
如图所示，通电导线MN中的电流保持不变，当它在纸面内从a位置绕其一端M转至b位置时，通电导线所受安培力的大小变化情况是
| A．变小 | B．不变 | C．变大 | D．不能确定 |
如图所示，金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上，棒ab与框架接触良好。从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是 
| A．摩擦力大小不变，方向向右 |
| B．摩擦力变大，方向向右 |
| C．摩擦力变大，方向向左 |
| D．摩擦力变小，方向向左 |
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