时间:2017-11-05 16:46:51
1、选择题 如图所示,两光滑平行导电导轨水平放置于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场与导轨所在平面垂直.已知金属棒ab能沿导轨自由移动,且导轨一端跨接一个定值电阻R,金属棒与导轨电阻均不计.现将金属棒沿导轨以初速度v0开始向右拉动,若保持拉力恒定不变,经过时间t1后金属棒速度变为v,加速度为a1,最终以速度2v做匀速运动.若再使金属棒仍以初速度v0开始,保持拉力的功率不变,经过时间t2后金属棒速度变为v,加速度为a2,最终以速度2v做匀速运动.则
A.t2<t1.
B.t2=t1.
C.a2=2a1.
D.a2=3a1.
参考答案:AD
本题解析:由于两种情况下,最后都是匀速运动故有:
?①
当拉力恒定时:
?②?由①②解得:
?.
若保持拉力的功率恒定,设速度为V时,拉力为F1,则有:P=F2V=F1V,所以:
,
,解得:
?,所以有a2=3a1,
当拉力的功率恒定时,随着速度增大,拉力逐渐减小,最后匀速运动时拉力最小,且最小值和第一种情况下拉力相等,因此最后都达到速度2V时,t1>t2,
点评:本题可以和机车启动的两种方式进行类比解答,只不过机车启动时阻力不变,而该题中阻力为安培力,是不断变化的.
本题难度:一般
2、填空题 半径为r、电阻为R的n匝线圈在边长为l的正方形abcd之外,匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域,如图甲所示.当磁场随时间的变化规律如图乙所示时,则穿过线圈磁通量的变化率为______,t0时刻线圈产生的感应电流为______.
参考答案:磁通量的变化率为△φ△t=△B△tS=B0t0l2,
根据法拉第电磁感应定律得线圈中的感应电动势 E=n△Φ△t=nB0l2t0
再根据闭合电路欧姆定律得感应电流 I=n△φ△tR=nB0l2t0R?
故答案为:B0t0l2,nB0l2t0R.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、电键相连,如图所示。线圈上端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳起。则下列说法中正确的是
[? ]
A.若保持电键闭合,则铝环不断升高
B.若保持电键闭合,则铝环停留在某一高度
C.若保持电键闭合,则铝环跳起到某一高度后将回落
D.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变
参考答案:CD
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为
、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0《L。先将线框拉开到如图4所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是
A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为:a→b→c→d→a
B.金属线框离开磁场时感应电流的方向为:a→d→c→b→a
C.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等
D.金属线框最终将在磁场内做简谐运动
?
参考答案:D
本题解析:金属线框进入磁场时,由于电磁感应,产生电流,根据楞次定律判断电流的方向为:
a→b→c→d→a。金属线框离开磁场时由于电磁感应,产生电流,根据楞次定律判断电流的方向为a→d→c→b→a。根据能量转化和守恒,可知,金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小不相等。如此往复摆动,最终金属线框在匀强磁场内摆动,由于d0《L,单摆做简谐运动的条件是摆角小于等于10度,故最终在磁场内做简谐运动
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,在匀强磁场中,MN、PQ是两条平行金属导轨,而ab、cd为串有电压表和电流表的两根金属棒,两只电表可看成理想电表当两棒以相同速度向右匀速运动时(运动过程中两棒始终与导轨接触)
[? ]
A.电压表有读数,电流表有读数
B.电压表无读数,电流表无读数
C.电压表有读数,电流表无读数
D.电压表无读数,电流表有读数
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单