时间:2018-10-01 02:04:08
1、选择题 如图所示，甲中有两条不平行轨道而乙中的两条轨道是平行的，其余物理条件都相同．金属棒MN都正在轨道上向右匀速平动，在棒运动的过程中，将观察到（ ）
A．L1，L2小电珠都发光，只是亮度不同
B．Ll，L2都不发光
C．L2发光，Ll不发光
D．Ll发光，L2不发光
参考答案：金属棒MN在轨道上向右匀速平动，由E=BLv可知，甲图产生的电动势增大，乙图产生的是恒定电动势，所以甲的原线圈n1中会出现变化的电流，乙的原线圈n1出现的是恒定电流．又根据变压器的原理可知，甲的副线圈n2产生感应电流，乙的副线圈n2没有感应电流产生，所以L1发光，L2不发光．故ABC均错误，D正确．
故选：D．
本题解析：
本题难度：简单
2、选择题 如图，在光滑水平面上用恒力F拉质量为m、边长为a、总电阻为R的单匝均匀正方形铜线框，线框从位置1开始以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场，到达位置2时线框刚好全部进入磁场，在位置3时线框开始离开匀强磁场，到达位置4时线框刚好全部离开磁场．则（ ）
A．在位置1时，线框右侧边MN的两端电压为Bav0
B．线框从位置1到位置2的过程与从位置3到位置4的过程产生的感应电流方向相反
C．线框从位置1到位置2的过程与从位置3到位置4的过程所受的安培力方向相同
D．从位置1到位置2的过程中流过线框某一截面的电荷量等于
| Ba2 R |
参考答案：解
A、在位置1时，线框MN边切割磁感线产生感应电动势为 E=Bav0，MN的两端电压为 U=34E=34Bav0．故A错误．
B、根据楞次定律判断可知：线框从位置1到位置2的过程产生逆时针方向的感应电流，从位置3到位置4的过程产生顺时针方向的感应电流，故B正确．
C、根据左手定则可知，线框从位置1到位置2的过程与从位置3到位置4的过程所受的安培力方向均向左，方向相同，故C正确．
D、根据感应电荷量经验公式q=△ΦR可知，从位置1到位置2的过程中流过线框某一截面的电荷量 q=△ΦR=Ba2R．故D正确．
故选：BCD．
本题解析：
本题难度：简单
3、简答题 如图，边长为2L、每边电阻为R的正方形线圈质量为m，由静止开始下落，并穿过高度为L、磁感应强度为B的匀强磁场．已知线圈bc进入磁场时恰好匀速，且ad边离开磁场时的速度为v求：
（1）画出线圈中产生的感应电流i随距离L变化的关系图象（以bc边刚进入磁场开始计时）
（2）线圈刚进入磁场时的速度和下落高度是多少？
（3）线圈通过磁场区域共释放的焦耳热Q？
参考答案：
（1）
当距离在0-l过程：线框做匀速直线运动，产生的感应电流不变．
当距离在l-2l过程：穿过线框的磁通量不变，没有感应电流产生，线框做匀加速直线运动，当ad进入磁场时，线框受到的安培力大于重力，做加速度减小的变减速运动，感应电流随距离减小．作出图象如图．
（2）线圈刚进入磁场时的速度为V．由E=B?2lV，I=ER，F=BIl得
安培力F=4B2l2VR
由题，线圈bc进入磁场时恰好匀速，则有
?F=mg
得到4B2l2VR=mg
解得V=mgR4B2l2
根据机械能守恒定律得
? mgh=12mV2
解得h=m2gR232B4l4；
（3）从线框开始下落到ad边离开磁场时，根据能量守恒定律得
线圈通过磁场区域共释放的焦耳热Q=mg（h+3l）-12mv2=3mgl+m3g2R232B4l4-12mv2
答：
（1）线圈中产生的感应电流i随距离L变化的关系图象如图；
（2）线圈刚进入磁场时的速度是V=mgR4B2l2，下落高度是h=m2gR232B4l4；
（3）线圈通过磁场区域共释放的焦耳热Q=3mgl+m3g2R232B4l4-12mv2．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右）。则
[? ]
A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a
B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a
C．导线框全部进入磁场运动时，感应电流方向为a→b→c→d→a
D．导线框全部进入磁场运动时，导线框中没有感应电流
参考答案：BD
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 如图所示，ab和cd是足够长的平行光滑导轨，其间距为l，导轨平面与水平面的夹角为θ．整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直斜面向上的匀强磁场中．ac端连有电阻值为R的电阻．若将一质量为m，垂直于导轨的金属棒EF在距bd端S处由静止释放，在EF棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段．今用大小为F，方向沿斜面向上的恒力把EF棒从bd位置由静止推至距bd端S处，突然撤去恒力F，棒EF最后又回到bd端．已知金属棒EF的电阻为r，导轨的电阻不计，求：
（1）EF棒下滑过程中的最大速度？
（2）EF棒自bd端出发又回到bd端的整个过程中，电阻R中产生的热量是多少？
参考答案：（1）如图所示，当EF从距BD端s处由静止开始滑至BD的过程中，受力情况如图所示．
安培力：F安=BIL=B?BLvR+rL=B2L2vR+r．
根据牛顿第二定律：mgsinθ-F安=ma
当a=0时，EF棒下滑过程中速度最大，最大速度为：vm=mgsinθ(R+r)B2L2
（2）EF棒自bd端出发又回到bd端的整个过程中，根据能量转化和守恒定律得：
回路中产生的总热量为：Q=FS-12mv2m=FS-12m[mgsinθ(R+r)B2L2]2=FS-m3g2(R+r)2sin2θ2B4L4
则根据焦耳定律得电阻R中产生的热量是：
QR=RR+rQ=RR+r（FS-m3g2(R+r)2sin2θ2B4L4）
答：（1）EF棒下滑过程中的最大速度为mgRsinθB2l2．
（2）EF棒自bd端出发又回到bd端的整个过程中，电阻R中产生的热量是RR+r（FS-m3g2(R+r)2sin2θ2B4L4）．
本题解析：
本题难度：一般