时间:2019-06-26 04:11:38
1、简答题 如图（a）所示，在垂直于匀强磁场B的平面内，半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴转动，圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接，电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件．流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如图（b）所示，期中ab段和bc段均为直线，且ab段过坐标原点．ω＞0代表圆盘逆时针转动．已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m．忽略圆盘、电流表和导线的电阻
（1）根据图（b）写出ab、bc段对应I与ω的关系式
（2）求出图（b）中b、c两点对应的P两端的电压Ub、Uc
（3）分别求出ab、bc段流过P的电流Ip与其两端电压Up的关系式．
参考答案：（1）由图可知，在ab段，直线斜率k1=△I1△ω1=1150
故对应I与ω的关系式为：I=1150ω?（-45rad/s≤ω≤15?rad/s）
在bc段，直线斜率k2=△I2△ω2=1100
设表达式I=k2ω+b，把ω=45rad/s，I=0.4A代入解得b=-0.05
故对应I与ω的关系式为：I=1100ω-0.05?（15rad/s≤ω≤45?rad/s）
（2）圆盘转动时产生的感应电动势E=Brv=Br0+ωr2=12Br2ω
故b点对应的P两端的电压Ub=Eb=12Br2ωb
c两点对应的P两端的电压Uc=Ec=12Br2ωc
代入数据解得Ub=0.30V
Uc=0.90V
（3）由Up=（?I-Ip）R可知
ab段流过P的电流Ip与其两端电压Up的关系式为
Up=-3Ip+150ω?（0≤ω≤15?rad/s）
或Up=3Ip-150ω?（-45rad/s≤ω≤0）
bc段流过P的电流Ip与其两端电压Up的关系式
Up=-3Ip+3100ω-0.15?（15rad/s≤ω≤45?rad/s）
答：（1）ab、bc段对应I与ω的关系式分别为I=1150ω （-45rad/s≤ω≤15 rad/s），I=1100ω-0.05 （15rad/s≤ω≤45 rad/s）．
（2）中b、c两点对应的P两端的电压分别为0.30V，0.90V．
（3）ab流过P的电流Ip与其两端电压Up的关系式分别为：Up=-3Ip+150ω （0≤ω≤15 rad/s）或Up=3Ip-150ω （-45rad/s≤ω≤0），bc段流过P的电流Ip与其两端电压Up的关系式Up=-3Ip+3100ω-0.15 （15rad/s≤ω≤45 rad/s）．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是
[? ]
A．沿AB方向磁场在迅速减弱
B．沿AB方向磁场在迅速增强
C．沿BA方向磁场在迅速增强
D．沿BA方向磁场在迅速减弱
参考答案：AC
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 如图所示装置中，cd杆原来静止．当ab杆做如下那些运动时，cd杆将向右移动（ ）
A．向右匀速运动
B．向右加速运动
C．向左加速运动
D．向右减速运动
参考答案：A、ab杆向右匀速运动，在ab杆中产生恒定的电流，该电流在线圈L1中产生恒定的磁场，在L2中不产生感应电流，cd不受安培力作用，所以cd杆不动．故A错误．
B、ab杆向右加速运动，根据右手定则，知在ab杆上产生增大的a到b的电流，根据安培定则，在L1中产生向上增强的磁场，该磁场向下通过L2，根据楞次定律，在cd杆上产生c到d的电流，根据左手定则，受到向右的安培力，向右运动．故B正确．
C、ab杆向左加速运动，根据右手定则，知在ab杆上产生增大的b到a的电流，根据安培定则，在L1中产生向下增强的磁场，该磁场向上通过L2，根据楞次定律，在cd杆上产生d到c的电流，根据左手定则，受到向左的安培力，向左运动．故C错误．
D、ab杆向右减速运动，根据右手定则，知在ab杆上产生减小的a到b的电流，根据安培定则，在L1中产生向上减弱的磁场，该磁场向下通过L2，根据楞次定律，在cd杆上产生d到c的电流，根据左手定则，受到向左的安培力，向左运动．故D错误．
故选：B．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，闭合金属线圈abcd位于水平方向匀强磁场的上方h处，由静止开始下落，并进入磁场，在运动过程中，线框平面始终和磁场方向垂直，不计空气阻力，那么线框在进入磁场的过程中出现( ) 
A．可能加速运动
B．一定减速运动
C．可能匀速运动
D．可能静止状态
参考答案：AC
本题解析：略
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a，磁感应强度的大小为B。一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域，在下图中线框A、B两端电压UAB与线框移动距离x的关系图象正确的是（ ? ）
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般