时间:2017-09-25 07:35:17
1、选择题 如图甲中abcd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd垂直且接触良好，回路的电阻为R，整个装置放于垂直框架平面的变化的磁场中，磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示，棒PQ始终静止，在时间0～t0内，棒PQ受到的静摩擦力的大小变化是
[? ]
A．一直增大
B．一直减小
C．先减小后增大
D．先增大后减小
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示的空间存在一匀强磁场，其方向为垂直于纸面向里，磁场的右边界为MN，在MN右侧有一矩形金属线圈学abcd，ab边与MN重合．现使线圈以ab边为轴按图示方向匀速转动，从cd边刚好进入磁场开始计时，则ab中电流随时间变化的规律是（ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：D
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 如图所示装置中，当cd杆运动时，ab杆中的电流方向由a向b，则cd杆的运动可能是（ ）
A．向右加速运动
B．向右减速运动
C．向左匀速运动
D．向左减速运动
参考答案：A、cd杆向右加速运动时，由右手定则可知，cd棒中产生由d→c的感应电流，感应电动势增大，感应电流也增大，此电流通过线圈L2，线圈产生的磁场增强，穿过线圈L1的磁通量增加，会产生感应电流，由安培定则可知，线圈L2产生的磁场方向向下，穿过L1产生的磁场方向向上，由楞次定律判断可知，ab棒产生的感应电流方向为b→a，不符合题意，故A错误．
B、cd杆向右减速运动时，由右手定则可知，cd棒中产生由d→c的感应电流，感应电动势减小，感应电流也减小，此电流通过线圈L2，线圈产生的磁场减弱，穿过线圈L1的磁通量减小，会产生感应电流，由安培定则可知，线圈L2产生的磁场方向向下，穿过L1产生的磁场方向向上，由楞次定律判断可知，ab棒产生的感应电流方向为a→b，符合题意，故B正确．
C、cd杆向左匀速运动时，由右手定则可知，cd棒中产生由c→d的感应电流，感应电动势不变，感应电流也不变，此电流通过线圈L2，线圈产生的磁场恒定不变，穿过线圈L1的磁通量不变，不产生感应电流，不符合题意，故C错误．
D、cd杆向左减加速运动时，由右手定则可知，cd棒中产生由c→d的感应电流方向，感应电动势减小，感应电流也减小，此电流通过线圈L2，线圈产生的磁场减弱，穿过线圈L1的磁通量减小，会产生感应电流，由安培定则可知，线圈L2产生的磁场方向向上，穿过L1产生的磁场方向向下，由楞次定律判断可知，ab棒产生的感应电流方向为b→a，不符合题意，故D错误．
故选：B
本题解析：
本题难度：简单
4、简答题 如图甲所示，某人设计了一种振动发电装置，它的结构是一个半径r=0.1m、20匝的线圈套在辐向形永久磁铁槽中，磁场中的磁感线均沿半径方向均匀分布，从右侧观察如图乙所示．已知线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2T，线圈总电阻为2Ω，它的引出线接有阻值为8Ω的灯泡L．外力推动与线圈相连的P端使其做往复运动，线圈切割辐向磁场中的磁感线产生感应电流，线圈位移随时间变化的规律如图丙所示（线圈位移取向右为正）．
（1）在丁图中画出感应电流随时间变化的图象（在乙图中取逆时针电流为正＞；
（2）求每一次推动线圈运动过程中作用力的大小；
（3）若不计摩擦等损耗，求该发电机的输出功率．
参考答案：（1）从图中可以看出，线圈往返的每次运动都是匀速直线运动，其速度为：v=△x△t=0.080.1m/s=0.8m/s．
线圈做切割磁感线运动产生的感应电动势：E=n2πrBv=20×2×3.14×0.1×0.2×0.8V=2V
感应电流：I=Er+R=210=0.2A．
根据右手定则可得，当线圈沿x正方向运动时，产生的感应电流在图1（a）中是由D向下经过电珠L流向C的．于是可得到如答图所示的电流随时间变化的图象．
（2）由于线圈每次运动都是匀速直线运动，所以每次运动过程中推力必须等于安培力．F推=F安=nILB=nI（2πr）B=20×0.2×2×3.14×0.1×0.2=0.5N．
（3）发电机的输出功率即灯的电功率．P=I2R=（0.2）2×8W=0.32W
答：（1）感应电流随时间变化的图象如图所示．
（2）每一次推动线圈运动过程中的作用力是0.5N．
（3）该发电机输出的功率0.32W．
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 竖直放置的平行金属导轨上端连接一电阻R，质量为m的金属棒与导轨接触良好，并能无摩擦下滑．在金属棒的下方有一垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，磁场上边界距金属棒的高度为H，如图所示．把金属棒由静止释放，金属棒在磁场中的运动情况如何？（金属棒与导轨的电阻不计，两平行导轨的间距为L）
参考答案：金属棒从静止释放后先做自由落体运动，下落的高度为 H时的速度：v=
本题解析：
本题难度：一般