时间:2018-10-11 01:12:08
1、计算题 （12分）如图甲所示，一个圆形线圈匝数n = 1000匝、面积S = 2×10-2m2、电阻r =1Ω。在线圈外接一阻值为R = 4Ω的电阻。把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感强度B随时间变化规律如图乙所示。求：
（1）0 ~ 4s内，回路中的感应电动势；
（2）t = 5s时，a、b两点哪点电势高；
（3）t = 5s时，电阻两端的电压U 。
参考答案：（1）1V；（2）a点的电势高于b点；（3）3.2V。
本题解析：（1）根据法拉第电磁感应定律得，0 ~ 4s内，回路中的感应电动势
E=
=1V；
（2）t = 5s时，磁场强度正在减弱，故线圈产生的感应电流的磁场要阻碍这种减弱，所以感应电流产生的磁场方向是垂直纸面向里的，故a点的电势高于b点；
（3）在t = 5s时，线圈的感应电动势为E1=
=4V；
电路中的电流为I1=
=0.8A；
故电阻两端的电压U=I1×R=0.8A×4Ω=3.2V。
考点：法拉第电磁感应定律，欧姆定律。
本题难度：一般
2、计算题 （20分）其同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示。一个半径为R=0.1m的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上。转轴的左端有一个半径为r=R/3的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动。圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m=0.5kg的铝块。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。a点与导轨相连，b点通过电刷与O端相连。测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度。铝块由静止释放，下落h=0.3m时，测得U=0.15V。（细线与圆盘间没有滑动国，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g=10m/s2）
（1）测U时，a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？
（2）求此时铝块的速度大小；
（3）求此下落过程中铝块机械能的损失。
参考答案：（1）正极 （2）2 m/s?（3）0.5J
本题解析：
试题分析:（1）根据右手定则可判断a点为电源的正极，故a点相接的是电压表的“正极”
（2）由电磁感应定律得
?
?
?
联立解得v="2" m/s
（3）根据能量守恒得：
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，一个“∠”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，ab是与导轨材料、横截面积均相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好。在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右运动，以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点，则回路中的（?）
A．感应电动势保持不变?
B．感应电动势逐渐增大
C．感应电流保持不变?
D．感应电流逐渐增大
参考答案：BC
本题解析：设导轨夹角为θ,单位长度电阻为R0
感应电动势E=B(vttanθ)v=Bv2tanθt，即E∝t,感应电
I=
感应电动势E=B(vttanθ)v=Bv2tanθt，即E∝t,感应电
即I与t无关，恒定，安培力F=BI(vttanθ)=BIvtanθ·t,即F安∝t,P=I2R=I2(vt+vttanθ+
)
本题难度：一般
4、选择题 如图所示。直角三角形导线框abc以大小为V的速度匀速通过有清晰边界的匀强磁场区域（匀强磁场区域的宽度大于导线框的边长），则此过程中导线框中感应电流的大小随时间变化的规律为下列四个图像当中的哪一个?
[? ]
A、
B、
C、
D、
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，导线AB可在平行导轨MN上滑动，接触良好，轨道电阻不计,电流计中有如图所示方向感应电流通过时，AB的运动情况是：?
A．向右加速运动
B．向右减速运动
C．向右匀速运动
D．向左减速运动
参考答案：AD
本题解析：如果导体棒AB向右匀速运动，产生的感应电流恒定不变，穿过右边线圈的磁通量不变，在灵敏电流表上没有电流通过，当导体棒AB向右加速运动时，产生的感应电流方向竖直向上，穿过右边线圈的磁场为竖直向下，由E=BLv可知穿过右边线圈的磁通量增大，感应电流的磁场竖直向上，由右手定则可知感应电流的方向竖直向下，A对；同理判断B错；D对；
点评：难度中等，匀速运动的导体棒产生的感应电流恒定，电流形成的磁场恒定不变，根据导体棒的速度方向判断远磁场方向，由速度大小变化判断磁通量变化
本题难度：一般