时间:2019-03-15 17:35:58
1、选择题 如图所示，在图甲中是两根不平行的导轨，图乙中是两根平行的导轨，其它物理条件都相同，当金属棒MN在导轨上向右匀速运动时，在棒的运动过程中，将观察到
A．两个小电珠都发光，只是亮度不同
B．两个小电珠都不发光
C．L1发光且越来越亮，L2发光且亮度不变，
D．L1发光且亮度不变，L2始终不发光
参考答案：D
本题解析：在图甲中，导轨不平行，导体切割磁感线的有效长度均匀增加，所以感应电动势均匀增加，在原线圈中产生恒定的感应电动势，所以小电珠的亮度不变；在图乙中，导轨平行，导体切割磁感线的有效长度不变，所以感应电动势不变，在原线圈中不产生感应电动势，所以小电珠不亮，故选项D正确．注意：变压器对恒定电流没有变压作用。
本题难度：一般
2、计算题 如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值R ＝2 W的电阻连接，右端通过导线与阻值RL ＝4 W的小灯泡L连接．在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长l ="2" m，有一阻值r ="2" W的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处（恰好不在磁场中）．CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示．在t＝0至t＝4s内，金属棒PQ保持静止，在t＝4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：
（1）通过小灯泡的电流．
（2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小．
参考答案：(1)0.1A(2) 1m/s
本题解析：（1）在t＝0至t＝4s内，金属棒PQ保持静止，磁场变化导致电路中产生感应电动势．
电路为r与R并联，再与RL串联，电路的总电阻
＝5Ω?①?
此时感应电动势
=0.5×2×0.5V=0.5V?②?
通过小灯泡的电流为：
＝0.1A?③?
（2）当棒在磁场区域中运动时，由导体棒切割磁感线产生电动势，电路为R与RL并联，再与r串联，此时电路的总电阻
＝2＋
Ω＝
Ω?④?
由于灯泡中电流不变，所以灯泡的电流IL=0.1A，则流过棒的电流为
＝0.3A?⑤?
电动势
?⑥?
解得棒PQ在磁场区域中运动的速度大小
v=1m/s?⑦
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B1＝B、B2＝2B。一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框，以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为v/2，则下列结论中正确的是（?）
（A）此过程中通过线框截面的电量为
?（B）此过程中回路产生的电能为0.5mv2
（C）此时线框的加速度为
?（D）此时线框中的电功率为
?
参考答案：C
本题解析：此过程通过线框截面的电荷量
，初位置磁通量
，末位置磁通量
，所以通过线框横截面的电荷量
，选项A错。根据功能关系，减少的动能等于系统产生的电能即
，选项B错。线框右边切割磁感线，产生感应电动势
，感应电流沿顺时针方向，左边框切割磁感线，产生感应电动势
，感应电流同样沿顺时针方向，所以整个线框的电流
，右边框受到安培力方向水平向左，左边框受到安培力水平向左，整个线框受到安培力
，线框加速度
，选项C对。此时线框中的电功率等于安培力做功的功率即
，选项D错。
本题难度：一般
4、填空题 如图所示，磁场的方向垂直于xy平面向里，磁感强度B沿y方向没有变化，沿x方向均匀增加，每经过1cm增加量为1.0×10-4 T，即
=1.0×10-4 T/cm，有一个长L=20cm，宽h=10cm的不变形的矩形金属线圈，以v=20cm/s的速度沿x方向运动。则线圈中感应电动势E为____________，若线圈电阻R=0.02Ω，为保持线圈的匀速运动，需要外力大小为____________。
参考答案：4×10-5，4×10-7
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 用水平力F将矩形线框abcd水平向右以速度V匀速拉出磁场，开始时ab边和磁场边缘对齐，如下图所示，设匀强磁场的磁感强度为B，方向垂直纸面向里，试针对这一过程，用能量转化守恒定律导出法拉第电磁感应定律．
参考答案：
本题解析：
外力做功W＝
＝
·
＝
①
电流做功
②
由能量守恒定律，因为线框是匀速拉出
所以：W＝
③
由①②③得 证毕
本题难度：简单