如圖4-5-10所示，一個(gè)帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí)，此粒子的動(dòng)能將（    ）

圖4-5-10

A.不變              B.增加              C.減少               D.以上情況都可能

如圖4-5-9所示，一個(gè)閉合電路靜止于磁場(chǎng)中，由于磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化，而使電路中產(chǎn)生了感生電動(dòng)勢(shì).下列說法中正確的是…（    ）

圖4-5-9

A.磁場(chǎng)變化時(shí)，會(huì)在空間激發(fā)一種電場(chǎng)

B.使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是磁場(chǎng)力

C.使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是電場(chǎng)力

D.以上說法都不對(duì)

如圖4-5-8所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2 m、電阻為r=0.3 Ω、質(zhì)量為m=0.1 kg的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，兩軌道間距也為L(zhǎng)，棒與軌道接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì).導(dǎo)軌左端接有R=0.5 Ω的電阻，量程為0—3.0 A的電流表串聯(lián)在一條導(dǎo)軌上,量程為0—1.0 V的電壓表接在電阻R的兩端，垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)向下穿過平面.現(xiàn)以向右恒定的外力F使金屬棒右移，當(dāng)金屬棒以v=2 m/s的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動(dòng)時(shí)觀察到電路中的一個(gè)電表正好滿偏，而另一電表未滿偏.問：

圖4-5-8

(1)此時(shí)滿偏的電表是什么表？說明理由.

(2)拉動(dòng)金屬棒的外力F有多大？

(3)導(dǎo)軌處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？

如圖4-5-7所示，導(dǎo)軌是水平的，間距L₁=0.5 m，ab桿與導(dǎo)軌左端的距離L₂=0.8 m.由導(dǎo)軌與ab桿所構(gòu)成的回路的總電阻R=0.2 Ω，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B₀=1 T，重物的質(zhì)量M=0.04 kg，用細(xì)繩通過定滑輪與ab桿的中點(diǎn)相連，各處的摩擦均可忽略不計(jì).現(xiàn)使磁場(chǎng)以=0.2 T/s的變化率均勻地增大，試求當(dāng)t為多少秒時(shí)，M剛好離開地面(取g=10 m/s²).

 

圖4-5-7

如圖4-5-6，導(dǎo)體棒CD在均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng).

 

圖4-5-6  做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體棒

（1）自由電荷會(huì)隨著導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)，并因此受到洛倫茲力.導(dǎo)體中自由電荷的合運(yùn)動(dòng)在空間大致沿什么方向？為了方便，可以認(rèn)為導(dǎo)體中的自由電荷是正電荷.

（2）導(dǎo)體棒一直運(yùn)動(dòng)下去，自由電荷是否也會(huì)沿著導(dǎo)體棒一直運(yùn)動(dòng)下去？為什么？

（3）導(dǎo)體棒的哪端電勢(shì)比較高？

（4）如果用導(dǎo)線把C、D兩端連到磁場(chǎng)外的一個(gè)用電器上，導(dǎo)體棒中電流是沿什么方向的？

如圖4-5-4所示，固定于水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動(dòng).此時(shí)abed構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形，棒的電阻為R，其余部分電阻不計(jì).開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₀.

圖4-5-4

（1）若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，每秒增量為k，同時(shí)保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流，并在圖上標(biāo)出感應(yīng)電流的方向.

（2）在上述（1）情況中，始終保持棒靜止，當(dāng)t=t₁末時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力為多少？

（3）若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化（寫出B與t的關(guān)系式）？

如圖4-5-3所示，三角形金屬框架MON平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直，導(dǎo)體ab能緊貼金屬框架運(yùn)動(dòng)，且始終與導(dǎo)軌ON垂直.當(dāng)導(dǎo)體ab從O點(diǎn)開始勻速向右平動(dòng)時(shí)，速度為v₀.試求bOc回路中某時(shí)刻的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系式.

圖4-5-3

如圖4-5-2（a）所示的螺線管，匝數(shù)n=1 500匝，橫截面積S=20 cm²，電阻r=1.5 Ω，與螺線管串聯(lián)的外電阻R₁=3.5 Ω，R₂=25 Ω.穿過螺線管的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖4-5-2（b）所示規(guī)律變化.試計(jì)算電阻R₂的電功率和a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)（設(shè)c點(diǎn)電勢(shì)為零）.

圖4-5-2

在兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線MN中，通以同方向同大小的電流，導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向，自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動(dòng).在移動(dòng)過程中，線框中感應(yīng)電流方向怎樣？

圖4-4-28

1931年，英國(guó)物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言了存在著只有一個(gè)磁極的粒子——磁單極子.如圖4-4-27所示，如果有一個(gè)磁單極子（單N極）從a點(diǎn)開始穿過線圈后從b點(diǎn)飛過，那么（    ）

A.線圈中感應(yīng)電流的方向是沿PMQ方向

B.線圈中感應(yīng)電流的方向是沿QMP方向

C.線圈中感應(yīng)電流的方向先是沿QMP方向，然后是PMQ方向

D.線圈中感應(yīng)電流的方向先是沿PMQ方向，然后是QMP方向

圖4-4-27