时间:2019-03-15 17:37:44
1、选择题 在匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中做下列哪些运动时,线圈中能产生感应电流
A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动
B.线圈沿自身所在的平面做加速运动
C.线圈绕任意一条直径做转动
D.线圈沿着磁场方向向上移动
参考答案:C
本题解析:据E=nΔφ/Δt,当线圈沿自身所在平面做匀速运动或者加速运动时,穿过线圈的磁通量都不变化,线圈中没有感应电动势,也就没有感应电流产生,所以A、B选项错误;当线圈绕任意一条直径做转动时,穿过线圈的磁通量发生变化,有感应电动势产生,即产生感应电流,所以C选项正确;当线圈沿着磁场方向向上移动时,穿过线圈的磁通量也不发生变化,也没有感应电动势产生,也就没有感应电流,所以D选项错误。
本题难度:一般
2、简答题 如图,光滑斜面的倾角= 30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长l1 =" l" m,bc边的边长l2=" 0.6" m,线框的质量m =" 1" kg,电阻R = 0.1Ω,线框通过细线与重物相连,重物质量M =" 2" kg,斜面上ef线(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B =" 0.5" T,如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef线和gh的距离s =" 11.4" m,(取g = 10.4m/s2),求:
(1)线框进入磁场前重物M的加速度;
(2)线框进入磁场时匀速运动的速度v;
(3)ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t;
(4)ab边运动到gh线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热。
参考答案:(1)5m/s
(2)v="6" m/s
(3)ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为t = t1+t2+t3=2.5s
(4)整个运动过程产生的焦耳热Q = FAl2 =(Mg – mgsinθ)l2 =" 9" J
本题解析:(1)线框进入磁场前,线框仅受到细线的拉力FT,斜面的支持力和线框重力,重物M受到重力和拉力FT。对线框,由牛顿第二定律得FT – mg sinα= ma.
联立解得线框进入磁场前重物M的加速度=5m/s2
(2)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动,所以重物受力平衡Mg = FT′,
线框abcd受力平衡FT′= mg sinα+ FA
ab边进入磁场切割磁感线,产生的电动势E = Bl1v
形成的感应电流?受到的安培力
联立上述各式得,Mg = mg sinα+?代入数据解得v="6" m/s
(3)线框abcd进入磁场前时,做匀加速直线运动;进磁场的过程中,做匀速直线运动;进入磁场后到运动到gh线,仍做匀加速直线运动。
进磁场前线框的加速度大小与重物的加速度相同,为a =" 5" m/s2
该阶段运动时间为
进磁场过程中匀速运动时间
线框完全进入磁场后线框受力情况同进入磁场前,所以该阶段的加速度仍为a = 5m/s2?解得:t3 ="1.2" s
因此ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为t = t1+t2+t3=2.5s
(4)线框ab边运动到gh处的速度v′=v + at3 =" 6" m/s+5×1.2 m/s="12" m/s
整个运动过程产生的焦耳热Q = FAl2 =(Mg – mgsinθ)l2 =" 9" J
考查的知识点主要有牛顿定律、物体平衡条件、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力、运动学公式、能量守恒定律等。重点考查根据题述的物理情景综合运用知识能力、分析推理能力、运用数学知识解决物理问题的能力。
本题难度:一般
3、选择题 如图所示的四个选项中,虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。A、B中的导线框为正方形,C、D中的导线框为直角扇形。各导线框均绕垂直纸面轴O在纸面内匀速转动,转动方向如箭头所示,转动周期均为T。从线框处于图示位置时开始计时,以在OP边上从P点指向O点的方向为感应电流的正方向。则在如图所示的四个情景中,产生的感应电流
随时间
的变化规律如图3所示的是(?)
参考答案:C
本题解析:本题考查对电磁感应定律与图像的综合运用问题,由电流变化规律可知C图符合图像规律,AB情况从T/4-T/2时电流不是均匀的,故AB情况不相符;D情况电流正好与图像相反,故C正确
本题难度:一般
4、选择题 如图所示是一种延时开关.当S1闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,将C线路接通.当S1断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放.则:
A.由于A线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
5、实验题 如图所示,把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处,第一次快插,第二次慢插,两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2;通过线圈截面电量的大小关系是ql____q2。
参考答案:大于,等于
本题解析:快插时穿过线圈的磁通量变化率比慢插时的大,根据公式可得,
,通过截面的电荷量为
,因为两种情况下都是从同样高度插到线圈中同样的位置处,所以磁通量变化量相同,线圈的电阻相同,所以两种情况通过的电荷量相同,
本题难度:一般