时间:2018-10-13 01:54:51
1、计算题 在一周期性变化的匀强磁场中有一圆形闭合线圈，线圈平面与磁场垂直，如图甲所示，规定图中磁场方向为正。已知线圈的半径为r、匝数为N，总电阻为R，磁感应强度的最大值为B0，变化周期为T，磁感应强度按图乙所示变化。求：
（1）在0~
内线圈产生的感应电流的大小I1；
（2）规定甲图中感应电流的方向为正方向，在图丙中画出一个周期内的i-t图象，已知图中
；
（3）在一个周期T内线圈产生的焦耳热Q。
参考答案：（1）
（2）（见下图）（3）
本题解析：（1）在
内感应电动势 
①（2分）
磁通量的变化
②
解得
③（1分）
线圈中感应电流大小 
④（2分）
（2）图画正确给3分（每段1分）
（3）在和
两个时间段内产生的热量相同，有
?⑤（1分）
在
时间内产生的热量
?⑥（1分）
一个周期内产生的总热量
（2分）
本题难度：一般
2、填空题 如图所示，有绝缘外皮的金属导线框abcd放在水平光滑金属导轨上，在磁场中向右运动，匀强磁场垂直水平面向下，则G1表的指针______，G2表的指针______（填“偏转”或“不偏转”）．
参考答案：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流．有绝缘外皮的金属导线框abcd放在水平光滑金属导轨上，在磁场中向右运动时，回路中的磁通量不变化，所以G2表的指针不偏转；
G1表所在的电路与有绝缘外皮的金属导线框abcd是两个不同的电路，当abcd放在水平光滑金属导轨上，在磁场中向右运动时，G1表所在的电路磁通量不变化，所以也没有感应电流，所以G1表的指针不偏转．
故答案为：不偏转，不偏转．
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 如图所示，cd、ef是两根电阻不计的光滑金属导轨，其所在平面与水平面之间的夹角为60°，将两导轨用开关S连接，在两导轨间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B，可在导轨上自由滑动的金属棒长L，质量为m，电阻为R，设导轨足够长，则：
（1）先将开关S断开，金属棒ab由静止开始释放后，经过多长时间S接通，ab必将做匀速运动？
（2）若先将开关S闭合，将金属棒由静止开始释放，在运动过程中ab上的最大热功率为多大？
参考答案：（1）设ab棒匀速运动时的速度大小为v，此时棒产生的感应电动为 E=BLv
感应电流为 I=ER
棒所受的安培力为F=BIL=B2L2vR
根据平衡条件有 mgsin60°=F=B2L2vR
解得 v=mgRsin60°B2L2
开关S闭合前，棒ab做匀加速运动，加速度为 a=mgsin60°m=gsin60°
由v=at得，t=va=mRB2L2
（2）若先将开关S闭合，将金属棒由静止开始释放，ab棒先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动，此时速度最大，感应电流最大，热功率最大．根据平衡条件得知，最大速度仍等于v，则根据功能关系得
? ab上的最大热功率为 P=mgvsin60°=mg?mgRsin60°B2L2?sin60°=3m2g2RB2L2
答：
（1）先将开关S断开，金属棒ab由静止开始释放后，经过mRB2L2时间S接通，ab必将做匀速运动．
（2）若先将开关S闭合，将金属棒由静止开始释放，在运动过程中ab上的最大热功率为3m2g2RB2L2．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 目前中国南极考察队队员正在地球南极考察，设想考察队队员在地球南极附近水平面上驾驶一辆冰车向前行进时，由于地磁场作用，冰车两端会有电势差，设驾驶员左方电势为U1，右方电势为U2，则以下说法正确的是（ ）
A．向着南极点行进时，U1比U2高
B．背着南极点行进时，U1比U2低
C．在水平冰面上转圈时，U1比U2高
D．无论怎样在水平冰面上行进，U1总是低于U2
参考答案：BD
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 如图甲所示，在粗糙绝缘的水平面上，金属框架ABCD的一部分处于有界匀强磁场中．若磁场的磁感应强度B随时间按图乙所示规律变化，其中图示磁场方向(即竖直向下)为正。在0—t0这一段时间内金属框架ABCD一直保持静止，则该段时间内水平面对它的静摩擦力的大小
A．变大
B．变小
C．先变小再变大
D．先变大再变小
参考答案：C
本题解析：根据
,可知框架内会产生恒定的电动势，形成恒定电流，因为框架保持静止，所以静摩擦力和安培力平衡，安培力
，因为电流和长度恒定，则安培力和磁感应强度成正比，即先变小后变大
故选C
本题难度：一般