时间:2019-03-15 17:35:58
1、选择题 如图所示,铜棒ab沿垂直于磁场的方向向右加速运动,则(?)
A.d端电势高于b端
B.a端电势低于b端
C.ab间的电势差逐渐增大
D.ab间的电势差逐渐减小
参考答案:AC
本题解析:略
本题难度:简单
2、选择题 如图所示一个矩形线圈abcd放在垂直纸面向里的匀强磁场中,在进行下列操作时,整个线圈始终处于磁场之内,线圈中能产生感应电流的是( )
A.线圈沿纸面向右移动
B.线圈沿纸面向下移动
C.线圈垂直纸面向外移动
D.线圈以ab边为轴转动
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 如图所示,在水平面内有两条光滑平行金属轨道MN、PQ,轨道上静止放着两根质量均为m可自由运动的导体棒ab和cd.在回路的正上方有一个质量为M的条形磁铁,磁铁的重心距轨道平面高为h.由静止释放磁铁,当磁铁的重心经过轨道平面时,磁铁的速度为v,导体棒ab的动能为EK,此过程中,磁场力对磁铁所做的功______;导体棒中产生的总热量是______.
参考答案:设磁铁在下落过程中,
根据动能定理有:Mgh+W=12Mv2
? 得:W=12Mv2-Mgh
设磁铁在下落过程中在导体棒中产生的总热量为Q,
由能量守恒有:Mgh-12Mv2=2Ek+Q?
可得:Q=Mgh-12Mv2-2EK
故答案为:12Mv2-Mgh;Mgh-12Mv2-2EK
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 右图中(a)(b)两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架,(b)图的闭合电路中只比(a)图的闭合电路中多串联了一只电阻不计的自感线圈L,其余完全相同. 若导体ab以相同的加速度从静止开始做匀加速直线运动,则拉它们的外力在相同位移中所做的功(?)
A.a图中的外力做功多
B.b图中的外力做功多
C.两图中外力做功相同
D.条件不足,无法比较
参考答案:A
本题解析:因为ab以相同的加速度从静止开始做匀加速直线运动,所以
,电流在增大,故b中的线圈会产生感应电流,阻碍电路电流的增大,所以a中的电流大于b中的电流,即a中的安培力大于b中的安培力,所以以相同的加速度运动过程中a需要的外力大于b需要的外力,故发生相同的位移,a中的外力做功多。A正确。
本题难度:简单
5、计算题 洋流又叫海流,指大洋表层海水常年大规模的沿一定方向较为稳定的流动。因为海水中含有大量的正、负离子,这些离子随海流做定向运动,如果有足够强的磁场能使海流中的正、负离子发生偏转,便可用来发电。图为利用海流发电的磁流体发电机原理示意图,其中的发电管道是长为L、宽为d、高为h的矩形水平管道。发电管道的上、下两面是绝缘板,南、北两侧面M、N是电阻可忽略的导体板。两导体板与开关S和定值电阻R相连。整个管道置于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。为了简化问题,可以认为:开关闭合前后,海水在发电管道内以恒定速率v朝正东方向流动,发电管道相当于电源,M、N两端相当于电源的正、负极,发电管道内海水的电阻为r(可视为电源内阻)。管道内海水所受的摩擦阻力保持不变,大小为f。不计地磁场的影响。
(1)判断M、N两端哪端是电源的正极,并求出此发电装置产生的电动势;
(2)要保证发电管道中的海水以恒定的速度流动,发电管道进、出口两端要保持一定的压力差。请推导当开关闭合后,发电管两端压力差F与发电管道中海水的流速v之间的关系;
(3)发电管道进、出口两端压力差F的功率可视为该发电机的输入功率,定值电阻R消耗的电功率与输入功率的比值可定义为该发电机的效率。求开关闭合后,该发电机的效率η;在发电管道形状确定、海水的电阻r、外电阻R和管道内海水所受的摩擦阻力f保持不变的情况下,要提高该发电机的效率,简述可采取的措施。
参考答案:(1)M端为电源的正极;Bdv(2)
(3)增大发电管道内海水的流速v和增强磁感应强度B可以提高发电机效率。
本题解析:(1)由右手定则可知M端电势高,M端为电源的正极。
开关S断开,MN两端的电压U等于电源的电动势E,即U=E
由于导电离子做匀速运动,所以有
解得:E=" U=Bdv"
(2)以发电管道内的海水为研究对象,其受力平衡,则有F=BId+f
根据欧姆定律有I=
解得:
(3)由题意可知输入功率
输出功率
解得:
可见,增大发电管道内海水的流速v和增强磁感应强度B可以提高发电机效率。
考点:右手定则;法拉第电磁感应定律;电功率.
本题难度:困难