时间:2018-03-18 09:49:37
1、选择题 如图所示,一刚性矩形铜制线圈从高处自由下落,进入一水平的匀强磁场区域,然后穿出磁场区域,则( )
A.若线圈进入磁场过程是匀速运动,则离开磁场过程一定是匀速运动
B.若线圈进入磁场过程是加速运动,则离开磁场过程一定是加速运动
C.若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程一定是加速运动
D.若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程一定是减速运动
参考答案:D
本题解析:线圈从高处自由下落,以一定的速度进入磁场,会受到重力和安培力.线圈全部进入磁场后只受重力,在磁场内部会做一段加速运动.所以线圈出磁场时的速度要大于进磁场的速度.若线圈进入磁场过程是匀速运动,说明重力等于安培力,离开磁场时安培力大与重力,就会做减速运动.故A错误.若线圈进入磁场过程是加速运动,说明重力大于安培力,离开磁场时安培力变大,安培力与重力大小关系无法确定,故B错误.若线圈进入磁场过程是减速运动,说明重力小于安培力,离开磁场时安培力变大,安培力仍然大于重力,所以也是减速运动.故C错误;D正确.
考点:本题考查导体切割磁感线、牛顿运动定律。
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,一水平放置的平行导体框架宽度L=0.5m,接有电阻R=0.20Ω,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下,仅有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框架滑动,框架及导体ab电阻不计,当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时.试求:
(1)导体ab上的感应电动势的大小.
(2)要维持ab向右匀速运行,作用在ab上的水平力为多大?
(3)电阻R上产生的焦耳热功率为多大?
参考答案:(1)导体ab垂直切割磁感线,产生的电动势大小:
E=BLv=0.40×0.50×4.0?V=0.80?V?①
(2)导体ab相当于电源,由闭合电路欧姆定律得回路电流:
I=ER+r=0.800.20?A=4.0?A?②
导体ab所受的安培力:
F=BIL=0.40×4.0×0.50?N=0.80?N?③
由于ab匀速运动,所以水平拉力:
F′=F=0.80?N?④
(3)R上的焦耳热功率:
P=I2R=4.02×0.20?W=3.2?W?⑤
答:(1)导体ab上的感应电动势的大小为0.80V.
(2)要维持ab向右匀速运行,作用在ab上的水平力为0.80N.
(3)电阻R上产生的焦耳热功率为3.2W.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,有一根水平放置的金属棒沿水平方向抛出,初速度方向和棒垂直,则棒两端产生的感应电动势将 ( )
A.随时间增大
B.随时间减小
C.难以确定
D.不随时间变化
参考答案:D
本题解析:据题,金属棒沿水平方向抛出后做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,水平速度保持为不变,此速度就是棒切割磁感线的有效速度,则棒产生的感应电动势为
,式中各量均不变,则棒两端产生的感应电动势将保持不变.故D正确.
故选D
考点:导体切割磁感线时的感应电动势.
点评:本题关键要准确理解感应电动势公式中
的物理意义.若题中磁感线变为水平方向,则棒产生的感应电动势将增大.
本题难度:一般
4、计算题 均匀导线制成的正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示.线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行.重力加速度为g.当cd边刚进入磁场时,
(1)求线框中产生的感应电动势大小;
(2)求cd两点间的电势差大小;
(3)若此时线框加速度大小恰好为,求线框下落的高度h应满足什么条件?
参考答案:解:(1)?
? (2)U=
? (3)当,方向向下时,
;
当,方向向上时,
。
本题解析:
本题难度:困难
5、选择题 矩形线框abcd放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间t变化的图像如图(b)所示。设t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里,则在0-4s时间内,下图中能正确表示线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图像是(规定ab边所受的安培力方向向左为正)
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般