7.如图所示,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此框的上方,让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中向左以速度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 C.v选择合适的大小,可使FT=0 D.因条件不足,FT与mg的大小关系无法确定 解析:设上、下两板之间距离为d,当框架向左切割磁感线时,由右手定则可知下板电势比上板高,由动生电动势公式可知U=Bdv,故在两板间产生从下向上的电场,E==Bv,假若小球带正电,则受到向下的洛伦兹力qvB,向上的电场力qE=qvB,故绳的拉力FT=mg,同理,若小球带负电,也可得到同样的结论。答案:A 8.如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,力F做的功与安培力做的功的代数和等于 ( ) A.棒的机械能增加量 B.棒的动能增加量 C.棒的重力势能增加量 D.电阻R上放出的热量 解析:由动能定理有WF+W安+WG=ΔEk,则WF+W安=ΔEk-WG,WG<0,故ΔEk-WG表示机械能的增加量。故选A。答案:A 二、非选择题(解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位) 9.如图所示,光滑导轨MN、PQ在同一水平面内平行固定放置,其间距d=1 m,右端通过导线与阻值R=10 Ω的小灯泡L相连,导轨区域内有竖直向下磁感应强度B=1 T的匀强磁场,一金属棒在恒力F=0.8 N的作用下匀速通过磁场。 (不考虑导轨和金属棒的电阻,金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触)。求: (1)金属棒运动速度的大小; (2)小灯泡的功率。 解析:(1)由E=Bdv,I= 匀速时F=BId得v==8 m/s。 (2)P=I2R==6.4 W。 答案:(1)8 m/s (2)6.4 W 10.如图甲所示,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。R1=4