时间:2017-09-23 22:26:18
1、计算题 如图甲所示,在一个正方形金属线圈区域内,存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场,磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积S=200cm2,匝数n=1000,线圈电阻r=1.0Ω。线圈与电阻R构成闭合回路,电阻的阻值R=4.0Ω。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示,求:
(1)在t=2.0s时刻,穿过线圈的磁通量和通过电阻R的感应电流的大小;
(2)在t=2.0s时刻,电阻R消耗的电功率;
(3)0~6.0s内整个闭合电路中产生的热量。
参考答案:解:(1)根据法拉第电磁感应定律,0~4.0s时间内线圈中磁通量均匀变化,产生恒定的感应电流
t1=2.0s时的感应电动势
根据闭合电路欧姆定律,闭合回路中的感应电流
解得I1=0.2A
(2)由图象可知,在4.0s~6.0s时间内,线圈中产生的感应电动势
根据闭合电路欧姆定律,t2=5.0s时闭合回路中的感应电流=0.8A
电阻消耗的电功率P2=I22R=2.56W
(3)根据焦耳定律,0~4.0s内闭合电路中产生的热量Q1=I12(r+R)Δt1=0.8 J
4.0~6.0s内闭合电路中产生的热量Q2=I22(r+R)Δt2=6.4 J
0~6.0s内闭合电路中产生的热量Q=Q1+Q2=7.2J
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接,电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动。当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置、导体棒MN的速度为v0时,位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态。若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻,重力加速度为g,则下列判断正确的是
[? ]
A.油滴带正电荷
B.若将上极板竖直向上移动距离d,油滴将向上加速运动,加速度a=g/2
C.若将导体棒的速度变为2v0,油滴将向上加速运动,加速度a=2g
D.若保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a位置,同时将电容器上极板向上移动距离d/3,油滴仍将静止
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M"N"的过程中,棒上感应电动势E随时间t变化的图示,可能正确的是( ? )
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,在匀强磁场B中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟固定的大导体矩形环M相连接,导轨上放一根金属导体棒ab并与导轨紧密接触,磁感应线垂直于导轨所在平面.若导体棒匀速地向右做切割磁感线的运动,则在此过程中M所包围的固定闭合小矩形导体环N中电流表内( )
A.有自下而上的恒定电流
B.产生自上而下的恒定电流
C.电流方向周期性变化
D.没有感应电流
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,闭合金属线圈abcd位于水平方向匀强磁场的上方h处,由静止开始下落,并进入磁场,在运动过程中,线框平面始终和磁场方向垂直,不计空气阻力,那么线框在进入磁场的过程中出现( )
A.可能加速运动
B.一定减速运动
C.可能匀速运动
D.可能静止状态
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:一般