时间:2017-08-22 01:53:49
1、简答题 如图所示的装置中，线圈和线框都置于竖直平面内，线圈的面积为1×104cm2，线圈中磁感应强度B1的变化是均匀的．线框中的磁场是匀强磁场，磁感应强度B2=0.2T．ab与线框都是裸导线且接触面光滑，ab可在线框上滑动，它的长度为L=10cm，质量为4g，闭合电路的总电阻为R=0.5Ω，g=10m/s2．试求：（不计一切摩擦）
（1）若要使ab能处于静止状态，B1的大小应该是减弱还是增强？
（必须写出必要的文字说明，直接给出结论的不能得分）
（2）当ab恰好处于静止状态时B1的变化率为多大？
参考答案：（1）要使ab处于静止状态，必须：B2IL=mg且安培力的方向向上
ab中的感应电流方向向左（由b到a）
由楞次定律可知：B1的大小应该减弱
（2）根据题意，由B2IL=mg
得I=mgB2L=4×10-3×100.2×0.1A=2A
感应电动势：E=IR=2×0.5V=1V
由法拉第电磁感应定律E=△φ△t
△B1△t=ES=11×104×10-4T/s=1T/s
答：（1）若要使ab能处于静止状态，B1的大小应该是减弱；
（2）当ab恰好处于静止状态时B1的变化率为1T/s．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，有一个弹性的轻质金属圆环，放在光滑的水平桌面上，环中央插着一根条形磁铁．突然将条形磁铁迅速向上拔出，则此时金属圆环将
A．圆环高度不变，但圆环缩小
B．圆环高度不变，但圆环扩张
C．圆环向上跳起，同时圆环缩小
D．圆环向上跳起，同时圆环扩张
参考答案：Ｄ
本题解析：在金属环中磁通量有变化，所以金属环中有感应电流产生，按照楞次定律解决问题的步骤一步一步进行分析，分析出感应电流的情况后再根据受力情况考虑其运动与形变的问题．
原磁通量的方向竖直向上，当向上拔出条形磁铁时这个磁通量减小；所以感应电流的磁场要阻碍原磁场的减小，即感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，感应电流的磁场方向向上；由感应电流的磁场方向可以判断出感应电流的方向在由上向下俯视时是逆时针方向的．如图所示为其剖面图，根据左手定则可以判断出金属环受力的情况如图所示．注意安培力垂直于电流和磁感应强度决定的平面．由于金属环是圆形的，它受到的安培力在水平方向上的效果是使金属圆环向外扩张，同时在竖直方向上的效果是有向上的力．由题目可知，金属圆环很轻，受的重力较小，因此所受合力方向向上，产生向上的加速度．这样金属圆环在向上跳起的同时向外扩张，所以D选项正确。
另一种方法是应用楞次定律的第二种表述，金属环中感应电流的效果要阻碍产生感应电流的原因，即条形磁铁的拔出，则感应电流的效果就阻碍拔出，金属环应该向上运动；拔出导致磁通量减小，感应电流的效果就阻碍减小，面积应该增加，所以要扩张。
本题难度：简单
3、选择题 如图所示，光滑杆ab上套有一闭合金属环，环中有一个通电螺线管。现让滑动变阻器的滑片P迅速滑动，则
[? ]
参考答案：AD
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示,要使金属环C向线圈A运动,导线AB在光滑金属导轨上应(? )
A．向右作加速运动
B．向左作加速运动
C．向右作减速运动
D．向左作匀速运动
参考答案：C
本题解析：要使金属环C向线圈A运动,则必须穿过C的磁通量减小，A中的磁场减弱，即A中的电流减小，故AB导致磁通量增大，C导致磁通量减小，D导致磁通量不变，故选C
点评：关键是知道在什么情况下C将向A运动，
本题难度：简单
5、实验题 某同学用图9所示的自制楞次定律演示器定性验证法拉第电磁感应定律。
(1)该同学将条形磁铁的任一极缓慢插入圆环______(填a或b)，圆环向后退，从上往下看，系统作______(填顺或逆)时针转动。
(2)对能使系统转动的圆环，该同学发现：磁铁插入越快，系统转动状态变化越快，说明圆环受到的磁场力越___，产生的感应电流越__，感应电动势越__(填大或小)。而磁铁插入越快，圆环内磁通量变化越___(填快或慢)。故感应电动势与磁通量变化的快慢成__比(填正或反)
参考答案：(1)a,?顺 (2)大、大、大、快、正
本题解析：(1)产生感应电流的条件是1、闭合回路2、磁通量发生变化，所以该同学将条形磁铁的任一极缓慢插入圆环a，，圆环向后退，根据楞次定律可知，从上往下看，系统作顺时针转动
(2)磁铁插入越快，系统转动状态变化越快，说明圆环受到的磁场力越大，产生的感应电流越大，感应电动势越大。而磁铁插入越快，圆环内磁通量变化越快。故感应电动势与磁通量变化的快慢成正比，感应电动势的大小
本题难度：简单