时间:2018-10-13 00:17:10
1、计算题 如图甲所示,一边长为L,质量为m,电阻为R的正方形金属框竖直放置在磁场中,磁场方向垂直方框平面,磁感应强度的大小随y的变化规律为B= B0+ky,k为恒定常数,同一水平面上磁感应强度相同。现将方框从如图所示位置自由下落,重力加速度为g,不计空气阻力,设磁场区域足够大。
(1)判定方框中感应电流的方向;
(2)通过计算确定方框最终运动的状态;
(3)图乙为感应电动势E随下降高度y的变化图象,求方框从初位置下落H高度时产生的热量Q。
参考答案:解:(1)由楞次定律得,方框中感应电流方向为逆时针①
(2)线框在磁场中,做加速度逐渐减小的变加速运动,直至最后加速度为零,即做匀速运动。②
设线框运动t时间后下落h高度,竖直方向速度为vy,切割产生的电动势E=B下Lvy-B上Lvy③
I=E/R④
mg-(B下LI-B上LI)=ma⑤ ⑥
⑦
竖直方向做变加速运动,最终匀速运动
(3)由图象可得线框下落H高度时做匀速运动
由能量守恒定律得⑧
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 如图所示,a、b都是较轻的铝环,a环闭合,b环断开,横梁可以绕中间支点自由转动,开始时整个装置静止.下列说法中正确的是
A.条形磁铁插入a环时,横梁不会发生转动
B.只有当条形磁铁N极拔出铝环时,横梁才会转动
C.条形磁铁用相同方式分别插入a、b环时,两环转动情况相同
D.铝环a产生的感应电流总是阻碍铝环与磁铁间的相对运动
参考答案:D
本题解析:条形磁铁插入a环时,根据楞次定律,a环会产生感应电动势阻碍磁通量的变化,由于a环闭合,电动势的产生使得产生感应电流,处于磁铁的磁场中受到安培力,横梁转动,选项A错。无论条形磁铁哪一端插入或者拔出圆环a都会产生感应电动势和感应电流从而时横梁转动,选项B 错。条形磁铁插入或者拔出b 环时都会使得b环磁通量发生变化,产生感应电动势,但是b环不闭合,无法形成感应电流,因而也不会受到安培力,横梁不会转动,选项C错。铝环a只要和磁铁发生相对运动就会导致铝环a的磁通量发生变化,就会在铝环a中产生感应电动势和感应电流,受到安培力作用,阻碍这种磁通量的变化,选项D对。
考点:电磁感应
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,用一根横截面积为s的硬导线做成一个半径为r的圆环,把圆环部分置于均匀变化的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间的变化率
△B △t |
krs 4ρ |
1 2 |
参考答案:A、磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间的变化率△B△t=k(k>0),说明B增大,根据楞次定律判断可知:圆环中产生的感应电流方向沿逆时针方向.故A错误.
B、根据左手定则判断可知,圆环所受的安培力指向环内,则圆环有收缩的趋势.故B错误.
C、由法拉第电磁感应定律得E=△B△t?12πr2=12kπr2,圆环的电阻R=ρ2πrs
则感应电流大小为 I=ER=krs4ρ.故C正确.
D、ab两点间的电压大小U=12E=14kπr2.故D错误.
故选C
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,边长为2L的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一个边长为L粗细均匀的正方形导线框abcd,其所在平面与磁场方向垂直,导线框的对角线与虚线框的对角线在一条直线上,导线框各边的电阻大小均为R。在导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向进入磁场,到整个导线框离开磁场区域的过程中,下列说法正确的是
A.导线框进入磁场区域时产生顺时针方向的感应电流
B.导线框中有感应电流的时为
C.导线框的bd对角线有一半进入磁场时,整个导线框所受安培力大小为?
D.导线框的bd对角线有一半进入磁场时,导线框a、c两点间的电压为
参考答案:D
本题解析:根据楞次定律的推论:感应电流的效果总是阻碍磁通量的变化,故由楞次定律判断出,感应电流的方向为逆时针方向,故A选项错误;导线框完全进入磁场后感应电流消失,到完全进入经历的时间为,穿出时时间也为
,导线框中有感应电流的时间
,故B选项错误;导线框的bd对角线有一半进入磁场时,导体的有效切割长度为
,感应电动势为
,由安培力公式为F=
可算出安培力为
,故C选项错误;导线框的bd对角线有一半进入磁场时,导线框a、c两点间的电压为电动势的一半
?,故D选项正确。
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,一水平放置的圆形通电线圈1固定,从上往下看,线圈1始终有逆时针方向的恒定电流,另一较小的圆形线圈2从l的正下方以一定的初速度竖直上抛,在上抛的过程中两线圈平面始终保持平行且共轴,则在线圈2从线圈1的正下方上抛至线圈1的正上方过程中(g为重力加速度)
[? ]
A.线圈2在1止下方的加速度大小大于g,在1正上方的加速度大小小于g
B.线圈2在1正下方的加速度大小大于g,在1正上方的加速度大小大于g
C.从上往下看,线圈2在1正下方有顺时针方向,在1正上方有逆时针方向的感应电流
D.从上往下看,线圈2在1正下方有逆时针方向,在1正上方有顺时针方向的感应电流
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:一般