(2)为使列车获得最大驱动力，MN、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方，这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大，导致框中电流最强，从而使得金属框长边中电流受到的安培力最大。因
此，d应为的奇数倍，即
d=(2k+1)或λ=(k∈N)。 ①
(3)由于满足第（2）问条件，则MN、PQ边所在处的磁感应强度大小均为B0且方向总相反，经短暂的时间Δt，磁场沿Ox方向平移的距离为v0Δt，同时，金属框沿Ox方向移动的距离为vΔt。 因为v0＞v，所以在Δt时间内MN边扫过磁场的面积 S=(v0-v)lΔt
在此Δt时间内，MN边左侧穿过S的磁通移进金属框而引起框内磁通量变化 ΔΦMN=B0l(v0-v)Δt ② 同理，该Δt时间内，PQ边左侧移出金属框的磁通引起框内磁通量变化 ΔΦpQ=B0l(v0-v)Δt ③ 故在Δt内金属框所围面积的磁通量变化
ΔΦ=ΔΦMN+ΔΦpQ ④ 根据法拉第电磁感应定律，金属框中的感应电动势大小
E= ⑤
根据闭合电路欧姆定律有
I= ⑥
根据安培力公式，MN边所受的安培力FMN=B0Il PQ边所受的安培力FpQ=B0Il
根据左手定则，MN、PQ边所受的安培力方向相同，此时列车驱动力的大小 F=FMN+FpQ=2B0Il ⑦
联立解得F=。 ⑧
第29题(2008年普通高等学校夏季招生考试物理（广东卷）) 题目
如图（a）所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L=0.3 m，导轨左端连接R=0.6 Ω的电阻,区域abcD.内存在垂直于导轨平面B=0.6 T的匀强磁场，磁场区域宽D=0.2 m.细金属棒A1和A2用长为2D=0.4 m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为r=0.3 Ω,导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度v=1.0 m/s沿导轨向右穿越磁场.计算从金属棒A1进入磁场(t=0)到A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R的电流强度，并在图（b）中画出.
答案
解：A1从进入磁场到离开磁场的时间
t1==0.2s
在0-t1(0-0.2 s)时间内
A1产生的感应电动势
E=BLv=0.630.331.0 V=0.18 V
电阻R与A2并联阻值R并==0.2 Ω
所以电阻R两端电压
U=E=30.18 V=0.072 V
通过电阻R的电流IR==A=0.12 A
t2
==
0.4 s
在t1-t2(0.2-0.4 s)时间内，回路中无电流， 即E=0,IR=0
t3==0.6 s
在t2-t3(0.4-0.6 s)时间内 同理IR=0.12 A.
综合上述计算结果，绘制通过R的电流与时间的关系图线，如图所示
第30题(2008年普通高等学校夏季招生考试物理（上海卷）) 题目
如图所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度B及其与电流I关系的实验装置.将截面积为S、匝数为N的小试测线圈P置于螺线管A中间,试测线圈平面与螺线管的轴线垂直,可认为穿过该试测线圈的磁场均匀.将试测线圈引线的两端与冲击电流计D相连.拨动双刀双掷换向开关K,改变通入螺线管的电流方向,而不改变电流大小,在P中产生的感应电流引起D的指针偏转.
(1)将开关合到位置1,待螺线管A中的电流稳定后,再将K从位置1拨到位置2,测得D的最大偏转距离为
Dm,已知冲击电流计的磁通灵敏度为Dφ,Dφ=,式中ΔΦ为单匝试测线圈磁通量的变化量.则试测线圈
所在处磁感应强度B=__________;若将K从位置1拨到位置2的过程所用的时间为Δt,则试测线圈P中产生的平均感应电动势E=__________.
(2)调节可变电阻R,多次改变电流并拨动K,得到A中电流I和磁感应强度B的数据,见下表.由此可得,螺线管A内部磁感应强度B和电流I的关系为B=__________.
实验次数 1 2 3 4 5 I/A 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 B./×10-3 T 0.62 1.25 1.88 2.51 3.12 (3)(多选题)为了减小实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有( )
A.适当增加试测线圈的匝数N B.适当增大试测线圈的横截面积S C.适当增大可变电阻R的阻值 D.适当延长拨动开关的时间Δt 答案
(1) (2)0.001 25I(或kI)(3)AB
解析：(1)由位置1拨到位置2时,穿过试测线圈的磁通量的变化量ΔΦ=2BS,代入Dφ=可得
B=.
试测线圈P中产生的平均感应电动势E=.
(2)由实验数据可以发现B∝I,比值k==0.001 25 T/A.
(3)由实验原理B=可以发现,适当增加线圈匝数N,适当增大线圈面积S,可以提高测量的准确性,
而增大可变电阻R的阻值或适当延长拨动开关的时间,对提高实验精度没有影响,故选A、B. 第31题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（重庆卷）) 题目
（1）某实验小组拟用如图1所示装置研究滑块的运动。实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板，以及由漏斗和细线组成的单摆等。实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有色液体在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置。 ①在图2中，从________纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致。
②用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有：________、________（写出2个即可）。