时间:2018-10-13 01:23:39
1、选择题 如图所示，用均匀导线做成一个正方形线框，每边长为0.2m，正方形的一半放在和线框垂直的垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁场的变化为每0.1s增加1T时，线框中点a、b两点的电势差是（ ）
A．Uab=0.1V
B．Uab=-0.1V
C．Uab=0.2V
D．Uab=-0.2V
参考答案：由楞次定律可以判断，当线框中的磁场增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，为垂直于纸面向外，由安培定则可以判断出感应电流的方向为逆时针方向，所以b点电势高于a点电势．
根据法拉第电磁感应定律得 感应电动势 E=△B△tS，
其中S=12L2，磁场的变化为每0.1s增加1T时，△B△t=10T/s，
解得E=0.2V
由闭合电路欧姆定律ab电势差U=IR=0.1V，由于b点电势高于a点电势，所以Uab=-0.1 V，
故选B．
本题解析：
本题难度：简单
2、简答题 如图1所示，空间存在B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L=0.2m，R是接在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒．从零时刻开始，对ab棒施加一个大小为F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好，图2是棒的速度--时间图象，其中AO是图象在O点的切线，AB是图象的渐近线．
（1）除R以外，其余部分的电阻均不计，求R的阻值．
（2）当棒的位移为100m时，其速度已经达到了最大速度10m/s，求在此过程中电阻R上产生的热量．
参考答案：（1）由图2的斜率得t=0时刻棒的加速度 a=△v△t=10-04=2.5m/s2
设棒所受的滑动摩擦力大小为f．
t=0时刻，棒不受安培力，根据牛顿第二定律得 F-f=ma
解得，f=0.2N
根据图象知道棒的最大速度为vm=10m/s，此时棒所受的安培力 F安=B2L2vmR
根据平衡条件得：F=f+F安，则得
? F=f+B2L2vmR
代入解得，R=0.4Ω
（2）当棒的位移为100m时，根据能量守恒定律得：
? FS=fS+Q+12mv2m
解得Q=20J
答：
（1）R的阻值是0.4Ω．
（2）当棒的位移为100m时，其速度已经达到了最大速度10m/s，在此过程中电阻R上产生的热量是20J．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 一段导线在磁场中做切割磁感线运动，下面说法正确的是（ ）
A．导体中一定有感应电动势
B．导体中一定有感应电流
C．导体一定受到与运动方向相反的磁场作用力
D．以上说法均不正确
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 如图所示，I、III为两匀强磁场区，I区域的磁场方向垂直纸面向里，III区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感强度均为B，两区域中间为宽S的无磁场区II，有边长为L（L＞S），电阻R的正方形金属框abcd置于I区域，ab边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度v向右匀速移动．试求：
（1）当ab边刚进入中央无磁场区II时，通过ab的电流的大小和方向；
（2）当ab边刚进入磁场区III时，通过ab的电流的大小和方向；
（3）把金属框从I区域完全拉入III区域过程中拉力所做的功．
参考答案：（1）ab边刚进入中央无磁均区Ⅱ时，cd边在磁场区?内切割磁感线产生感应电动势E=BLv，
感应电流大小为I1=BLvR由右手定则，方向badcb．
（2）ab边刚进入磁场区Ⅲ时，ab边、cd边都切割磁感线产生感应电动势且都为顺时针方向，大小都为BLv，
所以感应电流为I2=2BLvR方向badcb．
（3）在ab边穿过宽为s的Ⅱ区过程中，cd边受安培力F1=BI1L=B2L2vR
由于匀速运动，拉力大小等于安培力，所以拉力做功W1=F1S=B2L2vRS
当ab边进入Ⅲ区、cd边未进入Ⅱ区过程中，ab边、cd边都受安培F2=BI2L=2B2L2vR
匀速拉动外力应等于2F2，通过距离为（L-s），故拉力做功为W2=2F2S=4B2L2vR(L-S)
当cd边通过Ⅱ区过程中，只有ab边受安培力，且F3=F1，距离为s，拉力做功为W3=F3S=B2L2vRS
当线圈完全进入Ⅲ区后，无感应电流，不受安培力，拉力为零，不做功，所以总功为W=W1+W2+W3=4B2L2v(L-S2)R
答：
（1）当ab边刚进入中央无磁场区Ⅱ时感应电流大小为BLvR方向badcb．
（2）刚进入磁场区Ⅲ时，通过ab边的电流大小为2BLvR方向badcb．
（3）求金属框从区域I完全进入区域Ⅲ过程中拉力所做的功为4B2L2v(L-S2)R
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 距地面某一高度处在水平面内固定一个闭合导线环，在它的正上方距地h高处有一质量为m、竖直放置的小条形磁铁，将其释放做初速为零的下落运动，刚好不接触地穿过导线环，落地前的瞬时速度为v，如果忽略空气阻力，则（ ）
A．V=
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般