时间:2017-09-25 08:38:43
1、选择题 如图4所示，有一用铝板制成的U型框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动，悬挂拉力为FT，则( )
A．悬线竖直，FT＝mg
B．悬线竖直，FT>mg
C．悬线竖直，FT<mg
D．无法确定FT的大小和方向
参考答案：A
本题解析：设两板间的距离为L，由于向左运动的过程中竖直板切割磁感线，产生动生电动势，由右手定则判断下板电势高于上板，动生电动势大小E＝BLv，即带电小球处于电势差为BLv的电场中，所受电场力F电＝qE电＝q
＝q
＝qvB.
设小球带正电，则所受电场力方向向上．
同时小球所受洛伦兹力F洛＝qvB，方向由左手定则判断竖直向下，即F电＝F洛，所以FT＝mg.同理分析可知当小球带负电时，FT＝mg.故无论小球带什么电，FT＝mg.选项A正确．
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S="200" cm2，线圈的电阻r="1" Ω，线圈外接一个阻值R="4" Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
A．电阻R两端的电压保持不变
B．初始时刻穿过线圈的磁通量为0.4 Wb
C．线圈电阻r消耗的功率为4×10
W
D．前4 s内通过R的电荷量为4×10C
参考答案：AC
本题解析：根据法拉第电磁感应定律，可知，磁通量的变化率恒定，所以电动势恒定，则电阻两端的电压恒定，故A正确；初始时刻穿过线圈的磁通量Φ="nBS=0.2×200×0.0001" Wb=0. 004 Wb，故B错误；由法拉第电磁感应定律E=n
=
n=100×
×0.02 V="0.1" V，由闭合电路欧姆定律，可知电路中的电流为I=
=
A="0.02" A，所以线圈电阻r消耗的功率P=I2R=0.022×1 W=4×10
本题难度：一般
3、计算题 （9分）如图所示为一交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm，bc=ad=20cm，匝数n=100，线圈的总电阻r=0.20Ω，线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO
参考答案：
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 如图所示，正方形线圈放置在匀强磁场中，并绕过ad、bc中点的轴OO′以恒定的角速度逆时针匀速转动（从上向下看）．
（1）从图示位置转过90°的过程中，线圈中的电流方向为______，再转过90°的过程中，线圈中的电流的方向为______（填“abcda”或“adcba”），所以，此线圈产生的是______（填“直流电流”或“交变电流”）．
（2）若线圈匝数n为10匝，面积s为O.04m2，线圈转动角速度为ω=10πrad/s，匀强磁场的磁感应强度B为0.5T．（已知：当线圈平面与磁场平行时，通过线圈的磁通量为O；当线圈平面与磁场垂直时，通过线圈的磁通量为Φ=BS）
求：线圈从图示位置转过90°的过程中，平均感应电动势的大小．
参考答案：（1）从图示位置转过90°的过程中，磁通量向右增加，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，向左；根据安培定则，感应电流方向为adcba；
再转过90°的过程中，磁通量向右减小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，向右；根据安培定则，感应电流方向为abcda；
电流方向改变，故此线圈产生的是交变电流；
（2）设在此过程中的平均感应电动势的大小为E，由法拉第电磁感应定律可知：
E=n△Φ△t
其中Ф1=0；Ф2=BS；△Ф=Ф2-Ф1=BS；△t为线圈转过90°的过程所对应的时间；
因为：线圈转过一周的时间为T=2πω=15s
所以：△t=14T=120s
联立方程组解得：E=4V
故答案为：
（1）adcba，abcda，交变电流；
（2）4V．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则O～D过程中( ) 
A．线圈中O时刻感应电动势最大
B．线圈中D时刻感应电动势为零
C．线圈中D时刻感应电动势最大
D．线圈中O至D时间内平均感应电动势为0.4 V
参考答案：ABD
本题解析：由图知在O时刻线圈磁通量的变化率最大，故感应电动势最大，所以A正确；线圈在D时刻磁通量的变化率为零，故感应电动势为零，所以B正确；C错误；根据法拉第电磁感应定律可求线圈中O至D时间内平均感应电动势为
，所以D正确。
考点：本题考查法拉第电磁感应定律
本题难度：一般