时间:2019-06-29 05:30:11
1、选择题 如图所示，间距为L，电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m，电阻也为R的金属棒，金属棒与轨道接触良好．整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中．现使金属棒以初速度v0沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q.下列说法正确的是( )
A．金属棒在导轨上做匀减速运动
B．整个过程中电阻R上产生的焦耳热为
C．整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为
D．整个过程中金属棒克服安培力做功为
参考答案：D
本题解析：设某时刻的速度为v，则此时的电动势E＝Blv，安培力F安＝
，由牛顿第二定律有F安＝ma，则金属棒做加速度减小的减速运动，选项A错误；由能量守恒定律知，整个过程中克服安培力做功等于电阻R和金属棒上产生的焦耳热之和，即W安＝Q－
mv
，选项B错误，D正确；整个过程中通过导体棒的电荷量q＝
＝
＝
，得金属棒在导轨上发生的位移x＝
，选项C错误．
本题难度：一般
2、选择题 物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用，下面列举的四种电器中，在工作时利用了电磁感应现象的是：
A．电饭煲
B．微波炉
C．电磁炉
D．白炽灯泡
参考答案：C
本题解析：由于电饭煲利用的是电流的热效应，故A是不对的；微波炉是利用电磁波来加热物体的，故它没有利用电流的热效应，B也不对；电磁炉是利用变化的磁场在铁锅底产生涡流，涡流在锅底发热来工作的，故它利用了电磁感应现象，C是正确的；白炽灯泡是利用电流的热效应来工作的，故D是不对的。
本题难度：简单
3、简答题 如图所示，水平地面上方的H高区域内有匀强磁场，水平界面PP′是磁场的上边界，磁感应强度为B，方向是水平的，垂直于纸面向里．在磁场的正上方，有一个位于竖直平面内的闭合的矩形平面导线框abcd，ab长为l1，bc长为l2，H＞l2，线框的质量为m，电阻为R．使线框abcd从高处自由落下，ab边下落的过程中始终保持水平，已知线框进入磁场的过程中的运动情况是：cd边进入磁场以后，线框先做加速运动，然后做匀速运动，直到ab边到达边界PP′为止．从线框开始下落到cd边刚好到达水平地面的过程中，线框中产生的焦耳热为Q．求：
（1）线框abcd在进入磁场的过程中，通过导线的某一横截面的电荷量是多少？
（2）线框是从cd边距边界PP′多高处开始下落的？
（3）线框的cd边到达地面时线框的速度大小是多少？
参考答案：（1）设线框abcd进入磁场的过程所用时间为t，通过线框的平均电流为.I，平均感应电动势为.E，则
.E=△Φ△t，.I=.ER，△Φ=Bl1l2
通过导线的某一横截面的电荷量 q=q=.I△t=△ΦR，解得 q=Bl1l2R．
（2）设线框从cd边距边界PP′上方h高处开始下落，cd边进入磁场后，切割磁感线，产生感应电流，在安培力作用下做加速度逐渐减小的加速运动，直到安培力等于重力后匀速下落，速度设为v，匀速过程一直持续到ab边进入磁场时结束，有
E=Bl1v，I=ERFA=BIl1，FA=mg
联立解得 v=mgRB2l21
线框的ab边进入磁场后，线框中没有感应电流．只有在线框进入磁场的过程中有焦耳热Q．线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中，线框的重力势能转化为线框的动能和电路中的焦耳热．则有
mg（h+l2）=12mv2+Q
解得 h=m3g2R2+2QB4l412mgB4l41-l2
（3）线框的ab边进入磁场后，只有重力作用下，匀加速下落，加速度大小为g，则有
v21-v2=2g(H-l2)
解得，cd边到达地面时线框的速度v1=
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，MN和PQ为两光滑的电阻不计的水平金属导轨，N、Q接理想变压器，理想变压器的输出端接电阻元件R、电容元件C，导轨上垂直放置一金属棒ab．今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则下列说法中正确的是（IR、Ic均为有效值）（ ）
A．若ab棒匀速运动，则IR≠0，Ic=0
B．若ab棒匀速运动，则IR=0，Ic=0
C．若ab棒在某一中心位置两侧做往复运动，则IR≠0，Ic≠0
D．若ab棒做匀加速运动，则IR≠0，Ic=0
参考答案：A、B、ab棒匀速运动的过程时，产生恒定的感应电动势，原线圈中产生恒定的感应电流，即IR≠0．原线圈形成恒定的磁场，穿过右侧线圈的磁通量不变，则副线圈中没有感应电动势产生，所以IC=0．故A错误，B正确．
C、若ab棒在某一中心位置两侧做往复运动，原线圈中产生交变电流，副线圈中将有感应电流产生，故IR≠0、IC≠0．故C正确．
D、若ab棒匀加速运动，原线圈中感应电流均匀增大，穿过副线圈的磁通量均匀增大，副线圈中产生恒定的感应电动势，由于电容器有隔直的特性，IC=0，故IR≠0、IC=0．故D正确．
故选：BCD
本题解析：
本题难度：简单
5、选择题 一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动．穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如下图甲所示，则以下说法中正确的是 ( ? )
A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直
B．t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大
C．t＝0.02 s时刻，交变电流的电动势达到最大
D．该线圈产生的交变电流的电动势随时间变化的图像如图乙所示
参考答案：B
本题解析：由甲图t＝0时刻可看出Φ最大，此时线圈位于中性面，所以A选项错误；由法拉第电磁感应定律
可知，在Φ
图中的斜率表示电动势，t＝0.01 s时刻，斜率最大，所以B选项正确；t＝0.02 s时刻斜率最小，交变电流的电动势最小，所以C选项错误；该线圈产生的交变电流的电动势在t=0时刻为，最小，t＝0.01 s时刻感应电动势e负向最大，所以D选项错误。图象物理意义e-t图象 法拉第电磁感应定律
本题难度：一般