时间:2019-05-21 04:14:39
1、选择题 如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为θ．一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部．环中通以恒定的电流I后圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环上升的最大高度为H．已知重力加速度为g，磁场的范围足够大．在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．在时间t内安培力对圆环做功为mgH
B．圆环先做加速运动后做减速运动
C．圆环运动的最大速度为
| 2πRIrtcosθ m |
参考答案：环中通以恒定电流I后，圆环所受安培力为BI2πr，则在竖直方向的分力为2πrBIcosθ，
A、C由牛顿第二定律，可得：BI2πrcosθ-mg=ma，则圆环向上的加速度为a=2πBIrcosθm-g，
则竖直方向上，在电流未撤去时，圆环将做匀加速直线运动，经过时间t，速度会达到最大值，由v=at得
v=2πBIrtcosθm-gt，故C项错误；
在时间t内，上升的高度h=12at2，则安培力对圆环做功为W=Fh，故A错误；
B、圆环先向上加速运动，当电流撤去后，由于惯性，圆环继续向上运动，在磁场中切割磁感线而做变减速运动，故B项正确；
D、圆环通电流时，电流方向为顺时针，安培力分量指向圆心，有收缩的趋势，撤去电流后，切割产生的感应电流为逆时针，则安培力分量背离圆心，则有扩张的趋势，故D项错误．
故选：B．
本题解析：
本题难度：一般
2、计算题 如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻.导体棒ab长l＝0.5m，其电阻为r，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4T.现使ab以v＝10m/s的速度向右做匀速运动. 
（1）ab中的感应电动势多大？（4分）
（2）若定值电阻R＝3.0Ω，导体棒的电阻r＝1.0Ω，则电路中的电流多大？（4分）
参考答案：2.0V,0.5A
本题解析：1）ab中的感应电动势
E＝Bl v?①
代入数值，得E＝2.0V?②
（2）由闭合电路欧姆定律，回路中的电流
?③
代入数值，得I＝0.5A?④
点评：导体棒在匀强磁场中沿水平导轨做匀速运动，棒切割磁感线产生电动势，导致电路中出现感应电流，棒受到安培力作用，由右手定则可确定安培力的方向．由棒中的感应电动势根据殴姆定律可求出电路中的电流及R消耗的功率．
本题难度：一般
3、选择题 下列对法拉第电磁感应定律E=n
的理解正确的是（?）
A．E表示?t时间内的平均感应电动势
B．感应电动势E与磁通量变化量?Ф成正比
C．要求电路必须是闭合回路才能产生感应电动势
D．该定律只对由磁感应强度的变化引起的电磁感应适用
参考答案：A
本题解析：从公式可以得知A对；当时间间隔和线圈匝数都不变，才可说E与?Ф成正比，B错；?Ф=BS，只要?Ф有变化，是B或S都可以，因此C错；只要导线有切割磁感线，就会产生电动势，不需要闭合回路，D错。
点评：正确理解公式的物理意义是解题的关键
本题难度：简单
4、计算题 如图所示，平行光滑导轨OPQ、O
参考答案：
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 矩形线圈abcd，长ab="20cm" ,宽bc="10cm," 匝数n=200,线圈回路总电阻R= 50Ω，整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁感应强度B随时间的变化规律如图所示，求
（1）线圈回路的感应电动势。
（2）在t=0.3s时线圈ab边所受的安培力。
参考答案：（1）2V（2）0.32N
本题解析： 从图象可知，与线圈平面垂直的磁场是随时间均匀增大的，穿过线圈平面的磁通量也随时间均匀增大，线圈回路中产生的感应电动势是不变的，可用法拉第电磁感应定律来求。
（1）感应电动势E=
=n
= 200×
×0.02 =2V?
（2） I=
?=
A=0.04A?
当t=0.3s时，B=20×10-2 T?
F=nBIL=200×20×10-2×0.04×0.2N="0.32N"
点评：本题考察了常规的法拉第电磁感应定律的理解和应用，在解题时要注意磁通量的变化率通过图像斜率求解。
本题难度：一般