14、如图12－15所示，长为L、电阻、质量m＝0.1kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计．导轨左端接有的电阻，量程为0-3.0A的电流表串接在一条导轨上，量程为0-1.0V的电压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场垂直向下穿过平面．现以向右恒定外力F使金属棒右移．当金属棒以的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏．问：

(1)此满偏的电表是什么表？说明理由；

(2)拉动金属棒的外力多大？

(3)此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上．求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的电荷量．

[解析](1)若电流表满偏，则I＝3A，U＝IR＝1.5V，大于电压表的量程，故是电压表满偏．

(2)由功能关系：，而，故

(3)由动量定理：，两边求和得到

由电磁感应定律得：　　

代入解得：

13、如图12－14所示，不计电阻的U形导轨水平放置，导轨宽，左端连接阻值为0.4W的电阻R，在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1W的导体棒MN，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量为m＝2.4g的重物，图中，开始重物与水平地面接触并处于静止，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感强度，并且的规律在增大，不计摩擦阻力，求至少经过多长时间才能将重物吊起？()

[解析]根据题意可知：开始导体棒没有运动时U形导轨和导体棒所构成的闭合回路的面积保持不变，而磁感应强度B在增大，由法拉第电磁感应定律得

而磁场的磁感应强度的变化规律

要把重物吊起来，则绳子的拉力必须大于或等于重力．

设经过时间t重物被吊起，此时磁感应强度为

所以安培力为

根据平衡条件得：　　 解得：t＝1s

[答案]t＝1s

12、如图12－13所示，两块水平放置的金属板间距为d，用导线与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀磁场B中．两板间有一个质量为m、电量为+q的微粒，恰好处于静止状态，则线圈中磁场B的变化情况是正在_________；其磁通量的变化率为____________．

[解析]由于带电粒子恰好处于静止状态，所以有电场力与重力平衡．而两板间的电势差与线圈产生的感应电动势相等．带电粒子受到一个向上的电场力和向下的重力，所以下板电势高．由楞次定律可以判断出线圈的磁通量在减少，故磁感应强度B在减小．

由平衡条件得：　　 所以　　　 而　　 得

根据法拉第电磁感应定律得：　　　　　

[答案]减小；

11、如图12－12所示，导轨与一电容器的两极板C、D连接，导体棒ab与导轨接触良好，当ab棒向下运动时，带正电的小球将向_____________板靠近．

[解析]ab棒向下作切割磁感线运动，由右手定则得b端电势高，所以D板带正电，故带正电的小球向C板靠近．

[答案]向C板靠近

10、金属导线AC垂直于CD，AC、CD的长度均为1m，电阻均为，在磁感应强度为1T的匀强磁场中以的速度匀速向下运动，如图12－11所示，则导线AC中产生的感应电动势大小是_______V，导线CD中的感应电动势大小是________V．

[解析]AC中产生的感应电动势，由于金属导线与磁感应强度及速度都垂直，所以由得：

而CD中由于金属导线与运动速度平行，即CD金属导线没有作切割磁感线运动，所以感应电动势为零．

[答案]2V；0

9、如图12－10所示，有一电阻不计的光滑导体框架，水平放置在磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中，框架宽为l．框架上放一质量为m、电阻为R的导体棒．现用一水平恒力F作用于棒上，使棒由静止开始运动，当棒的速度为零时，棒的加速度为________；当棒的加速度为零时，速度为_______．

[解析]速度为零时，水平方向只受水平恒力F作用，故；由于加速度为零时，受力平衡，可得方程： 得：

[答案]　

8、如图12－9所示，要使金属环C向线圈A运动，导线ab在金属导轨上应(　　 )

A、向右做减速运动；　　　 B、向左做减速运动；

C、向右做加速运动；　　　 D、向左做加速运动．

[解析]要使金属环C向线圈A运动，由楞次定律可得金属环C中的磁通量必定减少，由此判定螺线管的感应电流减小．而螺线管的感应电流是由于ab导线做切割磁感线运动产生的，所以ab导线的运动将越来越慢，即减速运动．

[答案]AB

7、如图12－8所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上．今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘．当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为(　　 )

A、受力向右　　 B、受力向左　　 C、受力向上　　 D、受力为零

[解析]导线中的电流突然增大时，金属框abcd中的磁通量增加，由楞次定律可得，线框中的感应电流将阻碍它的增加，而导线在金属框中间位置时金属框内的磁通量为零．故金属框有向右运动的趋势．

[答案]A

6、如图12－7所示的整个装置放在竖直平面内，欲使带负电的油滴P在两平行金属板间静止，导体棒ab将沿导轨运动的情况是(　　 )

A、向右匀减速运动　　　　　　 B、向右匀加速运动

C、向左匀减速运动　　　　　　 D、向左匀加速运动

[解析]对油滴有，电场力向上．又由于油滴带负电，故电场强度方向向下，电容器上极板带正电，下极板带负电，线圈感应电动势正极在上端，负极在下端．由楞次定律得知ab向右减速运动或向左加速运动．

[答案]AD

5、如图12－6所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框．当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，从纸外向纸内看，线框ab将(　　 )

A、保持静止不动　　 B、逆时针转动

C、顺时针转动　　　 D、发生转动，但电源极性不明，无法确定转动方向．

[解析]无论电源的极性如何，在两电磁铁中间的区域内应产生水平的某一方向的磁场，当滑片P向右滑动时，电流减小，两电磁铁之间的磁场减弱，即穿过ab线圈的磁通量减小．虽然不知ab中感应电流的方向，但由楞次定律中的“阻碍”可直接判定线框ab应顺时针方向转动(即向穿过线框的磁通量增加的位置――竖直位置转动)．

[答案]C