时间:2019-03-16 01:45:10
1、计算题 磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图所示，从ab进入磁场时开始计时．
(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；
(2)判断线框中有无感应电流．若有，请判断出感应电流的方向．
解析：线框穿过磁场的过程可分为三个阶段：进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中)．
参考答案： (1)
(2)线框进入磁场阶段，电流方向逆时针；线框在磁场中运动阶段，无电流；线框离开磁场阶段，电流方向顺时针．
本题解析：(1)①线框进入磁场阶段：t为0→
，线框进入磁场中的面积随时间成正比，S＝lvt，最后为Φ＝BS＝Bl2.
②线框在磁场中运动阶段：t为→
，
线框磁通量为Φ＝Bl2，保持不变．
③线框离开磁场阶段：t为→
，线框磁通量线性减小，最后为零．
(2)线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流．由右手定则可知，感应电流方向为逆时针方向．
线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生．
线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中将产生感应电流．由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向．
考点：电磁感应
点评：当导体切割磁感线时，要注意切割的有效长度的确定；而对于求平均电动势要使用法拉第电磁感应定律进行计算．
本题难度：一般
2、选择题 如图甲所示，一个闭合矩形金属线圈abcd从一定高度释放，且在下落过程中线圈平面始终在竖直平面上。在它进入一个有直线边界的足够大的匀强磁场的过程中，取线圈dc边刚进磁场时t一0，则描述其运动情况的图线可能是图乙中的 （ ）
参考答案：ABC
本题解析：略
本题难度：一般
3、选择题 半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图所示。有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为+q的微粒，从静止释放，两板间距足够长。则以下说法正确的是( ) 
A．第1秒内金属圆环中的感应电流为逆时针方向
B．第1秒内上极板的电势高于下极板的电势
C．第1秒内粒子将向下做自由落体运动
D．第2秒内粒子所受电场力将反向
参考答案：B
本题解析：第1s内磁场强度减小，所以圆环产生感应电动势，穿过线圈的磁通量减小，感应电流的磁场方向向里，由右手定则可知线圈中的电流为顺时针，A错；感应电流给电容器充电，上极板为正电，B对；第1s内场强方向向下，正电荷所受电场力方向向下，由qE+mg=ma，所以粒子向下不是自由落体运动，C错；第2s内磁场方向垂直向外，磁通量增大，感应电流的磁场还是向里，感应电流方向不变，粒子所受电场力方向依然是向下，D错；
考点：考查电磁感应与电容器
点评：明确本题考查楞次定律的应用，首先判断原磁场方向，再判断磁通量变化，再由楞次定律判断感应电流的磁场方向，再由右手定则判断电流方向，注意掌握电容器的充放电过程
本题难度：一般
4、选择题 一个矩形线圈匀速地从无磁场的空间先进入磁感应强度为B1的匀强磁场，然后再进入磁感应强度为B2的匀强磁场，最后进入没有磁场的右边空间，如图所示.若B1=2B2，方向均始终和线圈平面垂直，则在所示图中能定性表示线圈中感应电流i随时间t变化关系的是（电流以逆时针方向为正） 
参考答案：C
本题解析：线圈进入B1时，右边切割磁感线产生感应电动势E=B1Lv，由右手定则可得出电流方向沿逆时针，故电流为正；当线圈全部进入时，磁通量不再发生变化，故线圈中没有电流；当右边进入B2时，两端同时切割磁感线，左边产生的感应电动势为B1Lv，右边产生的电动势为B2Lv，因两电动势方向相反，故总电动势为B1Lv-B2Lv=B2Lv；方向沿逆时针；当线圈离开磁场区域时，只有左边切割B2，电动势为B2Lv，方向为顺时针，C正确
考点：考查电磁感应与图像的结合
点评：难度中等，由E=BLV可知线圈在磁场中的感应电动势的大小，由右手定则可得出电流的方向；再由欧姆定律即可得出电流的大小及方向变化
本题难度：一般
5、计算题 两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑（金属棒a b与导轨间的摩擦不计）。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑高度h=3m时，速度恰好达到最大值。求此过程中 （g=10m/s2）
（1）金属棒达到的最大速度
（2）电阻中产生的热量。
参考答案：（1）v =5m/s（2） 1.75J
本题解析：当金属棒速度恰好达到最大速度时，受力分析，则 mgsinθ=F安
解得 F安=0.5N 2分
据法拉第电磁感应定律： E=BLv 1分
据闭合电路欧姆定律： I= 1分
又 F安=BIL 1分
由以上各式解得最大速度v =5m/s 1分
下滑过程据动能定理得： mgh－W = mv2 2分
解得 W="1.75J" ， 2分
∴此过程中电阻中产生的热量 Q=W=1.75J 2分
本题难度：一般