时间:2017-11-05 16:47:14
1、简答题 如图甲所示，两足够长平行光滑的金 91Exam.org属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α，导轨电阻不计．匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R，另有一条纸带固定金属棒ab上，纸带另一端通过打点计时器（图中未画出），且能正常工作．在两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻RL=4R，定值电阻R1=2R，电阻箱电阻调到使R2=12R，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，同时接通打点计时器的电源，打出一条清晰的纸带，已知相邻点迹的时间间隔为T，如图乙所示，试求：
（1）求磁感应强度为B有多大？
（2）当金属棒下滑距离为S0时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始下滑2S0的过程中，整个电路产生的电热．
参考答案：（1）根据图乙纸带上打出的点迹可看出，金属棒最终做匀速运动，且速度最大，
最大值为vm=2m/s，
当达到最大速度时，则有mgsinα=F安
因F安=ILB
I=BLvmR总
其中R总=6R
所以mgsinα=B2L2vmR总
解得B=
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，矩形线圈处于匀强磁场中，当磁场分别按图（1）图（2）两种方式变化时，t0时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电量分别用W1、W2、q1、q2表示，则下列关系式正确的是
[? ]
A．W1=W2，q1=q2
B．W1>W2，q1=q2
C．W1<W2，q1<q2
D．W1>W2，q1>q2
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 如图所示，有一个倾角为θ的足够长的斜面，沿着斜面有一宽度为2b的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直斜面向外，磁场的边界与底边平行．现有一质量为m的“日”字形导线框，框上两个小正方形的边长均为b．其中三条平行边和斜面底边及磁场边界平行，电阻均为R，其余两条长平行边不计电阻．现将导线框由静止开始释放，整个框和斜面的动摩擦因数为μ（μ＜tanθ），当它刚滑进磁场时恰好做匀速直线运动．问：
（1）导线框从静止开始到进入磁场时所滑过的距离s；
（2）通过计算说明导线框能否匀速通过整个磁场；
（3）导线框从静止开始到全部离开磁场所产生的焦耳热Q．
参考答案：（1）线框刚进磁场时匀速直线运动，则有 mgsinθ=μmgcosθ+F安
又由F安=BIb，I=ER+R2，E=Bbv，
联立可得：v=3mgR(sinθ-μcosθ)2B2b2
线框未进磁场时，加速度为a=mgsinθ-μmgcosθm=gsinθ-μgcosθ
则得 s=v22a
代入可得：s=9m2R2g(sinθ-μcosθ)8B4b4
（2）能，在穿越过程中，当只有一条边在磁场中时有E=Bbv，I=ER+R2，F安=BIb都不变，仍然有mgsinθ=μmgcosθ+F安，因而能匀速滑动，而当有两条边在磁场中时，把它们看成整体，则E=Bbv，I=ER2+R，F安=BIb不变，仍有mgsinθ=μmgcosθ+F安，因而能匀速滑动，综上所述能匀速地通过整个磁场．
（3）对于线框穿越磁场的整个过程，由能量守恒得：mg（4bsinθ）=Q+μ（mgcosθ）4b，
解得 Q=4mgb（sinθ-μcosθ）．
答：
（1）导线框从静止开始到进入磁场时所滑过的距离s为9m2R2g(sinθ-μcosθ)8B4b4；
（2）通过计算说明导线框能匀速通过整个磁场；
（3）导线框从静止开始到全部离开磁场所产生的焦耳热Q为4mgb（sinθ-μcosθ）．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，开始时矩形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，若要使线圈产生感应电流，则下列方法中不可行的是（?）
A．以ab为轴转动
B．以OO′为轴转动
C．以ad为轴转动（小于60°）
D．以bc为轴转动（小于60°）
参考答案：D
本题解析：考点：
分析：磁通量是穿过线圈的磁感线的条数．对照产生感应电流的条件：穿过电路的磁通量发生变化进行分析判断有无感应电流产生．．
解答：解：A、以ab为轴转动，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生，不符合题意．故A错误．
B、以OO′为轴转动，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生，不符合题意．故B错误
C、以ad边为轴转动（小于60°），穿过线圈的磁通量从Φ=B
减小到零，有感应电流产生，不符合题意．故C错误．
D、以bc边为轴转动（小于60°），穿过线圈的磁通量Φ=B，保持不变，没有感应电流产生，符合题意．故D正确．
故选D
点评：对于匀强磁场磁通量，可以根据磁感线条数直观判断，也可以根据磁通量的计算公式Φ=BSsinα（α是线圈与磁场方向的夹角）进行计算．
本题难度：简单
5、选择题 如图所示，一有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧相距为L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直．现使线框以速度v匀速穿过磁场区域．若以初始位置为计时起点，规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正，B垂直纸面向里时为正，则以下四个图象中对此过程描述不正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：当线框运动L时，右边开始切割磁感线，产生E=BLv的电动势，电路中电流I=BLvR； 当向右再运动L时，线框两边均切割磁感线，由于磁场反向，故电动势E′=2BLv，此时电流的方向反向，电流I′=2BLvR；当线圈再向右运动L过程中，只有左侧切割磁感线，此时，电动势为E=BLv，方向沿正方向，故AC正确；
电路中功率P=E2R，故D正确；
线圈在运动过程中，L-2L处时磁通量均匀增大，而2L-3L过程中，由于内外磁通量相互抵消，故磁通量在2.5L处应为零，故B错误；
本题选错误的，故选B．
本题解析：
本题难度：简单