时间:2017-09-26 11:07:50
1、简答题 如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，求此过程中：
（1）感应电流方向
（2）感应电动势最大值
（3）感应电动势平均值．
参考答案：（1）在线圈进入磁场时，有效长度为进入磁场部分的上下两端的连线，由右手定则可知感应电流方向D→C；
（2）当切割有效长度最大时，由图可知最大长度为半径a，故感应电动势最大值E=Bav；
（3）由法拉第电磁感应定律可知，E=△?△t=πa2B2×2av=Bπav4；
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，固定于水平绝缘平面上的粗糙平行金属导轨，垂直于导轨平面有一匀强磁场．质量为m的金属棒cd垂直放在导轨上，除电阻R和金属棒cd的电阻r外，其余电阻不计；现用水平恒力F作用于金属棒cd上，由静止开始运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能
B．只有在cd棒做匀速运动时，F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能
C．无论cd棒做何种运动，它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能
D．R两端的电压始终等于cd棒中的感应电动势的值
参考答案：A、B、C、金属棒加速运动过程中，水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能、摩擦产生的内能和金属棒增加的动能之和；金属棒在匀速运动的过程中，水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能与摩擦产生的内能之和；无论cd棒做何种运动，它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能，故AB错误，C正确；
D、cd棒相当于电源，R是外电路，R两端电压是路端电压，小于cd棒产生的感应电动势，故D错误；
故选：C．
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 一根直导线长0.1m，在磁感应强度为0.l T的匀强磁场中以10m/s的速度匀速运动，则导线中产生的感应电动势
[? ]
A．一定为0.1V
B．可能为零
C．可能为0.01V
D．最大值为0.1V
参考答案：BCD
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 如图所示，在垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框。现用外力使线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框的AB边始终与磁场右边界平行，已知AB=BC=L，线框导线的总电阻为R。则线框进入磁场的过程中
[? ]
A．线框中的电动势随时间均匀增大
B．通过线框截面的电荷量为
C．线框所受外力的最大值为
D．线框中的热功率与时间成正比
参考答案：AB
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd，在水平外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过磁感应强度为B的匀强磁场，平行磁场区域的宽度大于线框边长，如图甲所示．测得线框中产生的感
应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示．已知图象中四段时间分别为△t1、△t2、△t3、△t4．求：
（1）比较△t1、△t3两段时间内水平外力的大小；
（2）若已知△t2：△t3：△t4=2：2：1，则线框边长与磁场宽度比值为多少？
（3）若bc边刚进入磁场时测得线框速度v，bc两点间电压U，求△t2时间内，线框中的平均感应电动势．
参考答案：（1）因为△t1、△t3两段时间无感应电流，即无安培力，则线框做匀加速直线运动的合外力为水平外力．所以△t1、△t3两段时间内水平外力的大小相等．
（2）设线框加速度a，bc边进入磁场时速度v，△t2=△t3=2△t4=2△t，线框边长l，磁场宽L
根据三段时间内线框位移，得：
v?2△t+12a(2△t)2=l
v?4△t+12a(4△t)2=L
v?5△t+12a(5△t)2=l+L
解得：lL=718
（3）bc间电压U，则感应电动势：E=4U3
设线框边长l，则有：43U=Blv
△t1时间内，平均感应电动势：E=N△φ△t2=Bl2△t2
联立得：E=16U29Bv2△t2
答：（1）△t1、△t3两段时间内水平外力的大小相等；
（2）若已知△t2：△t3：△t4=2：2：1，则线框边长与磁场宽度比值为=718．
（3）△t2时间内，线框中的平均感应电动势为16U29Bv2△t2．
本题解析：
本题难度：一般