时间:2017-11-10 07:43:47
1、计算题 轻质细线吊着一质量为m=3kg,边长为L=1m、匝数n=10的正方形线圈总电阻为r=1Ω.在框的中间位置以下区域分布着矩形匀强磁场,如图甲所示.磁场方向垂直纸面向里,大小随时间变化如图乙所示.求:
(1)请判断全过程线圈中产生的感应电流的方向?
(2)线圈的电功率;
(3)请通过定量计算说明绳子张力的变化情况,并判别是否存在轻质细线的拉力为0的时刻,并说明理由。
参考答案:(1)0到4s电流的方向为顺时针方向 ,4s后没有电流(2)6.25W
(3)0到4s 拉力从55N 减小到5N,4s以后拉力保持为30N不变,所以不存在拉力为0的时刻
本题解析:(1)由法拉第电磁感应定律知道:0到4s电流的方向为顺时针方向 ,4s后没有电流
(2)由法拉第电磁感应定律得:

V
P=6.25W
(3)
所以安培力的最大值为25N。
刚开始
t=4s以后 
0到4s 拉力从55N 减小到5N,4s以后拉力保持为30N不变,所以不存在拉力为0的时刻
考点:此题考查了电磁感应、牛顿运动定律。
本题难度:一般
2、选择题 感应电动势大小( )
A.跟穿过电路的磁通量成正比
B.跟穿过电路的磁通量变化量成正比
C.跟穿过电路的磁通量变化率成正比
D.跟穿过这一电路的磁感应强度成正比
参考答案:C
本题解析:由磁生电的现象叫电磁感应现象,由电生磁的现象叫电流的磁效应.只有当线圈的磁通量发生变化时,才会有感应电流出现,而感应电流的大小则是由法拉第电磁感应定律来得.
穿过电路的磁通量越大,根据公式
,不能得出磁通量的变化率越大,所以感应电动势不一定越大.故A错误;根据公式
可得磁通量变化越快,感应电动势一定越大,C正确,B错误,感应电动势的大小和磁场强度无关,D错误,
考点:考查了对影响感应电动势大小因素的理解
点评:感应电动势却由磁通量的变化率决定,与磁通量大小及磁通量变化大小均无关.
本题难度:一般
3、计算题 如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧范围足够大,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框, ab边长为L=0.2m.线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s一直做匀加速直线运动,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;
(3)若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J,求在此过程中线框产生的焦耳热Q.
参考答案:(1)0.5T;(2)0.75C;(3)0.12J;
本题解析:(1)由图像分析可知:
当
时刻,力
(1分)
此时电流
(1分)
当
时刻,力
(1分)
此时电流
(1分)
当
后,力
(1分)
联立方程并求解得:
(2分)
(1分)
(2)根据题意:
(1分)
平均电流
(1分)
平均电动势
(1分)
磁通量的变化量
(1分)
面积变化量
(1分)
代入数据并整理得:
(1分)
(3)根据功能关系得:
(2分)
动能增量
(1分)
整理得:
(2分)
考点:牛顿第二定律、法拉第电磁感应定律、功能关系
本题难度:一般
4、选择题 恒定的匀强磁场中有一圆形闭合导体线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中作下述哪种运动时,线圈中能产生感应电流( )
A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动
B.线圈沿自身所在的平面做加速运动
C.线圈绕任意一条直径做匀速转动
D.线圈绕任意一条直径做变速转动
参考答案:CD
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,同轴的两个平行导线圈M、N,其中线圈M中通有右侧图象所示的交变电流,则下列说法中正确的是(?)
A.在t1到t2时间内导线圈M、N互相排斥
B.在t2到t3时间内导线圈M、N互相吸引
C.在t1时刻M、N间相互作用的磁场力为零
D.在t2时刻M、N间相互作用的磁场力最大
参考答案:C
本题解析:在t1到t2时间内导线圈电流逐渐减小,磁通量逐渐减小,根据楞次定律,M、N互相吸引,A错误;在t2到t3时间内导线圈电流逐渐增大,磁通量逐渐增大,根据楞次定律,M、N互相排斥,B错误;在t1时刻,N线圈中感应电流为零,M、N间相互作用的磁场力为零,C正确;t2时刻,由于M线圈中的电流为零,M、N间相互作用的磁场力为零,D错误。
本题难度:简单