时间:2019-06-28 05:31:16
1、计算题 如图
所示，间距l＝0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1＝0
.4T、方向竖直向上和B2＝1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻R＝0.3Ω、质量m1＝0.1kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2＝0.05kg的小环。已知小环以a＝6m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：
(1)小环所受摩擦力的大小；
(2)Q杆所受拉力的瞬时功率。
参考答案：解：(1)设小环受到的摩擦力大小为Ff，由牛顿第二定律，有
m2g－Ff＝m2a? ①
代入数据，得
Ff＝0.2N? ②
(2)设通过K杆的电流为I1，K杆受力平衡，有
Ff＝B1I1l? ③
设回路总电流为I，总电阻为R总，有
I＝2I1? ④
R总＝
R? ⑤
设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有
I＝
? ⑥
E＝B2lv? ⑦
F＋m1gsinθ＝B2Il? ⑧
拉力的瞬时功率为
P＝Fv? ⑨
联立以上方程，代入数据得
P＝2W? ⑩
本题解析：
本题难度：困难
2、选择题 如图所示，在光滑水平面上的直线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无磁场空间。将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场。已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1:2.则拉出过程中下列说法中正确的是?（?）
A．所用拉力大小之比为2:1
B．通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1
C．拉力做功之比是1:4
D．线框中产生的电热之比为1:2
参考答案：D
本题解析：根据公式
可得
,过程中导线受到安培力和拉力，二力平衡，所以
,故拉力之比为1:2，A错误。根据公式
，因为速度相同，位移相同，所以时间相同，所以电荷量之比为1:2，B错误。拉力做功
,位移相同，所以拉力做功比为1:2，产生的电热
，故电热比为1:2，D正确。
本题难度：简单
3、计算题 如图甲矩形线框abcd的边ab=2L，ad=3L。OO′为线框的转动轴，aO=bO′=2L。匀强磁场垂直于线框平面，磁感应强度为B。OO′刚好与磁场的边界线重合，线框的总电阻为R。当线框绕 OO′以角速度ω匀速转动时，试求：
（1）线框的ab边第一次出磁场前的瞬间，回路中电流的大小和方向？
（2）从图示位置开始计时取电流沿abcda方向为正。请在图乙中画出线框中的电流i随时间t变化的关系图象(画两个周期)；
（3）线框中电流的有效值。
参考答案：解：（1）ab边出磁场前瞬间感应电动势E1=B·2L·ω·2L=4BωL2
I1=
(沿adcba方向)
（2）cd边在磁场中运动时产生的最大感应电动势E2=B·2L·ωL=2BωL2
最大感应电流为I2=
故i-t图象如图
?
（3）设电流有效值为I
在0～T时间内线框中焦耳热I2RT=
得I=
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 线圈生产车间的传送带不停的水平传送边长为L，质量为m，电阻为?R?的正方形线圈，传送带与线圈间的动摩擦因数为μ．在传送带的左端线圈无初速度的落在以恒定速度v匀速运动传送带上，经过一段时间，达到与传送带相同的速度v后，线圈与传送带保持相对静止，然后通过一磁感应强度为B的竖直方向的匀强磁场．已知每两个线圈间保持距离L不变，匀强磁场的宽度为3L．求：
（1）每个线圈相对传送带滑动的距离；
（2）每个线圈通过磁场区域产生的焦耳热；
（3）传送带传送线圈的总功率．
参考答案：（1）线圈刚放到传送带上时，相对传送带滑动的距离?s
则：2as=v2--------------------------------------①
ma=μmg---------------------------②
由以上两式解得：s=v22μg----------------------③
（2）线圈通过磁场时产生的感应电动势?E=BLv----------④
线圈中的电流?I=ER=BLvR----------------⑤
线圈通过磁场过程中，产生感应电动势所用时间?t=2Lv-----⑥
由④⑤⑥式可得线圈通过磁场产生的焦耳热：Q=I2Rt=2B2L3vR--⑦
（3）传送带输送每一个线圈做功分为三部分：线圈获得的动能12mv2，
传送带与线圈相对滑动产生的热能μmgs，通过磁场时克服磁场力所做的功?WF，即：
W=μmgs+12mv2+WF---------------------⑧
解得：W=mv2+2B2L3vR----------------------⑨
单位时间内输送线圈的个数?N=v2L-------------------⑩
所以传送带传送线圈的总功率?P=NW=(mv2+2B2 91exam .orgL3vR)v2L----（11）
答：（1）每个线圈相对传送带滑动的距离s=v22μg；
（2）每个线圈通过磁场区域产生的焦耳热Q=2B2L3vR；
（3）传送带传送线圈的总功率是(mv2+2B2L3vR)v2L．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 关于对电磁场和电磁波的认识中正确的是
A.均匀变化的电场在它周围空间产生均匀变化的磁场
B.电磁波和机械波一样依赖于介质传播
C.只要空间某个区域有振荡电场或振荡磁场就能产生电磁波
D.电磁场由发生区域向外传播就形成电磁波
参考答案：ACD
本题解析：电磁波是一种物质，传播时不需要媒介，可以在真空中传播。
思路分析：均匀变化的电场在它周围空间产生均匀变化的磁场，电磁波是一种物质，传播时不需要媒介，可以在真空中传播。只要空间某个区域有振荡电场或振荡磁场就能产生电磁波，电磁场由发生区域向外传播就形成电磁波
试题点评：本题考查了对电磁场和电磁波的认识
本题难度：简单