时间:2018-10-11 01:00:23
1、选择题 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则O→D过程中（ ）
A．线圈在O时刻感应电动势最大
B．线圈在D时刻感应电动势为零
C．线圈在D时刻感应电动势最大
D．线圈在O至D时间内平均感应电动势为0.4V
参考答案：A、线圈中0时刻切线斜率最大，即磁通量的变化率为最大，则感应电动势最大，而在D时刻感应电动势为零．故A正确，C错误．
B、线圈中D时刻磁通量的变化率为零，则感应电动势为零，故B正确．
D、根据法拉第电磁感应定律得：E=△?△t=2×10-30.005V=0.4V，故D正确．
故选：ABD．
本题解析：
本题难度：一般
2、计算题 （15分）如图所示，水平面上两平行光滑金属导轨间距为L，左端用导线连接阻值为R的电阻．在间距为d的虚线MN、PQ之间，存在方向垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化．质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置，在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动，到达虚线MN时的速度为v0．此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动．导轨电阻不计，始终与导体棒电接触良好．求：
（1）导体棒开始运动的位置到MN的距离x；
（2）磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B；
（3）导体棒通过磁场区域过程中，电阻R上产生的焦耳热QR．
参考答案：（1）
（2）
（3）
本题解析：（1）导体棒在磁场外，由动能定理有 
（2分）
解得 （1分）
（2）导体棒刚进磁场时产生的电动势 
（1分）
由闭合电路欧姆定律有 
（1分）
又 
（1分）
由牛顿第二定律有 
（1分）
解得 （2分）
（3）导体棒穿过磁场过程，由牛顿第二定律有 （1分）
导体棒克服安培力做功 
（1分）
电路中产生的焦耳热 
（1分）
电阻R上产生的焦耳热 
（1分）
解得 （2分）
考点：电磁感应
本题难度：一般
3、计算题 如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L。导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求:
（1）电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；
（2）金属棒的速度大小随时间变化的关系。
参考答案：（1）
（2）
本题解析：（1）设金属棒下滑的速度大小为v，则感应电动势为 E=BLv?①
平行板电容器两极板的电压为U，U=E?②
设此时电容器极板上储存的电荷为Q，按定义有
?③
联立①②③式解得?④
（2）设金属棒下滑的速度大小为v时经历的时间为t,通过金属棒的电流为i，金属棒受到磁场的安培力为F，方向沿导轨向上，大小为F="BLi" ?⑤
设在t～t+
时间间隔内流经金属棒的电荷量为
，按定义有
?⑥也是平行板电容器两极板在t～t+时间间隔内增加的电荷量
由④式可得
?⑦ 式中
为金属棒速度的变化量
按加速度的定义有
?⑧
分析导体棒的受力：受重力mg，支持力N，滑动摩擦力f，沿斜面向上的安培力F。
N=mgcos
⑨
?⑩
(11)
联立⑤至(11)式得
(12)
由(12)式及题设可知,金属棒做初速为零的匀加速直线运动,t时刻金属棒下滑的速度大小为v? (13)
【易错点拨】本题关键是通过牛顿第二定律的求解得出加速度的表达式是一个与时间无关的物理量，导体棒做匀加速直线运动，这一问题考生不容易分析出来，造成该题不容易得分。具体分析：首先要由感应电动势和电容的定义式求解速度大小为v时电容器极板上储存的电荷Q，这一问不难，考生较容易解出；其次列牛顿第二定律方程，正确的解出加速度是一个恒量，即金属棒做初速为零的匀加速直线运动v=at解出本题的答案，这一问考生对电流的定义，加速度的定义的理解有一定的局限性，高中阶段不变的情况较多，用微积分的思想求解的练习题较少，所以大多数考生这一问不能得分，难度（1）中等，（2）难。
【考点定位】牛顿第二定律、导线切割磁感线产生感应电动势、电容器定义式、电流定义式、加速度定义式、感应电流、安培力。
本题难度：一般
4、选择题 下列说法中符合物理学发展史的是
A．奥斯特发现了点电荷的相互作用规律
B．库仑发现了电流的磁效应
C．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律
D．法拉第最早引入电场的概念，并发现了磁场产生电流的条件和规律
参考答案：D
本题解析：奥斯特发现了电流的磁效应，A错误；库仑发现了点电荷的相互作用规律，B错误；洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，故C错误；法拉第最早引入磁场的概念，并发现了磁场产生电流的条件和规律，D正确。
考点：物理学史。
本题难度：一般
5、选择题 两个相邻的匀强磁场，宽度均为L，方向垂直纸面向外，磁感应强度大小分别为B，2B．边长为L的正方形线框从位置甲匀速穿过了两个磁场到位置乙，规定感应电流逆时针方向为正，则感应电流i随时间t变化的图象是（ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：金属棒刚进入磁场切割产生电动势，右手定则判断出感应电流方向为顺时针，所以电流为负值，故A错误；
此时的电流：I=ER=BLvR当线框刚进入第二个磁场时，则右侧金属棒切割磁感线产生的电动势，从而产生感应电流的方向为顺时针方向，左侧金属棒产生的电动势，所产生感应电流为逆时针方向，由于磁场强度不同，则产生电流的方向为顺时针，即电流值为负值，且此时电流：I2=BLvR=I，故BC错误；
因此D正确．
故选D．
本题解析：
本题难度：一般