时间:2017-11-10 08:57:16
1、计算题 电磁炉专用平底锅的锅底均由耐高温的绝缘材料制成．起加热作用的是安在锅底的一系列半径不同的同心导电环．导电环所用材料单位长度的电阻为R0=0.125πΩ/m，从中心向外第n个同心圆环的半径
，（n=1，2，3，…，7），已知r1=1.0cm．当电磁炉开启后，能产生垂直于锅底方向变化的磁场，若已知该磁场的磁感应强度B的变化率为
(T/m)．求：
（1）半径为r1的导电圆环中感应电流的最大值是多少？
（2）假设导电产生的热能全部以波长为1.0×10-6 m的红外线光子辐射出来，那么半径为r1的导电圆环上每分钟辐射出的光子数是多少？
（3）若不计其它损失，所有导电圆环释放的总功率为多大？（以上计算中可取π2=10，普朗克常量h=6.6×10-34 J·s）
参考答案：解：（1）由题意得：
所以电流最大值为：
（2）设半径为r1的导电圆环上每分钟辐射出的光子数是n，则有：
，其中
A
解得
（3）第n个导电圆环上消耗的电功率为：
所以导电圆环释放的总功率为：
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示：
等腰直角三角形ABO内部存在着垂直向外的匀强磁场，OB在X轴上长为2L，纸面内一边长为L的正方形导线框的一边在X轴上，且导线框沿X轴正方向以恒定的速度穿过磁场区域，在t=0时该导线框恰好位于图示位置，现规定顺时针方向为导线框中电流
正方向，在四个i→X图中能正确表示感应电流随导线框位移变化关系是
A. B.
C. D.
参考答案：A
本题解析：考点：法拉第电磁感应定律；右手定则．
专题：电磁感应与图像结合．
分析：由线圈运动时切割磁感线的长度，由E=BLv可求得感应电动势，则由欧姆定律可得出电流；由右手定则可得出电流的方向．
解答：解：线圈从0开始向右运动L时，线圈的右侧导体切割磁感线，有效长度增大，故电动势均匀增大，电流增大，由右手定则可知，电流方向沿顺时针；
L到1.5L时，左侧边开始进入磁场，由图可知，有效长度均匀减小，由右手定则可知，电流方向沿顺时针；
到1.5L时左右两边长度相等，感应电流为零，
而1.5L到2L过程中，右侧长度减小，而左侧长度增大，故电流又开始均匀增大，由右手定则可知，电流方向沿逆时针；
在2L到3L时，有效切割长度均匀减小，感应电流均匀减小，由右手定则可知，电流方向沿逆时针；
故选B．
点评：电磁感应与图象的结合一般考查选择题，注意在解答时尽量采用排除法寻找答案，先找到各图中的不同点，主要分析不同点即可得出正确答案．
本题难度：一般
3、选择题 (2011年浙江调研)如图所示，光滑金属导轨AC、AD固定在水平面内，并处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中．有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动，最终恰好静止在A点．在运动过程中，导体棒与导轨始终构成等边三角形回路，且通过A点的总电荷量为Q.已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为R，其余电阻不计．则( )
A．该过程中导体棒做匀减速运动
B．该过程中接触电阻产生的热量为mv
C．开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的面积为S＝
D．当导体棒的速度为v0时，回路中感应电流大小为初始时的一半
参考答案：C.
本题解析：由于导体棒在向右运动切割磁感线产生感应电流，同时受到水平向左的安培力，所以导体棒速度逐渐减小，速度减小又使得感应电动势、感应电流、安培力均减小，所以导体棒做加速度逐渐减小的变减速运动，A错误；由能量守恒可知整个运动过程中导体棒损失的动能全部转化为内能，故B错误；设开始运动时，导体棒和导轨构成的回路的面积为S，运动时间为t，则整个过程中回路中的平均感应电动势为E＝BS/t①；平均感应电流为I＝E/R②，则运动过程中通过A点的电荷量为Q＝It③.联立①②③式可得S＝，故C正确；导体棒在运动过程中切割磁感线的有效长度逐渐减小，当速度为v0时，产生的感应电动势小于开始运动时产生的感应电动势的一半，此时感应电流小于开始时的一半，故D错误．
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，将边长为l的正方形闭合线圈以不同速度v1、v2向右匀速拉出磁场时(v1<v2)，下列结论正确的是( )
A．拉力所做的功W2>W1
B．拉力的功率P2>P1
C．流过线框的电荷量Q2>Q1
D．线框中的感应电流I2>I1
参考答案：ABD
本题解析：速度越大，感应电动势、感应电流越大，拉力等于安培力，安培力F=BIL，可知拉力越大，由W=Fs可知A对；拉力的功率等于安培力的功率P=Fv，B对；电荷量
相同，C错；D对；
本题难度：简单
5、选择题 为了利用海洋资源，海洋工作者有时根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测量海水的流速.假设海洋某处的地磁场竖直分量为B=0.5×10-4 T,水流是南北流向，如图，将两个电极竖直插入此处海水中，且保持两电极的连线垂直水流方向.若两极相距L="10" m，与两电极相连的灵敏电压表的读数为U="2" mV，则海水的流速大小为（?）
A．40 m/s
B．4 m/s
C．0.4 m/s
D．4×10-3 m/s
参考答案：B
本题解析：海水流动切割地磁感线，相当于导体棒运动切割磁感线，根据E=Blv得：
v=
?m/s="4" m/s.
本题难度：简单