时间:2019-07-02 23:32:37
1、简答题 用水平力F将矩形线框abcd水平向右以速度V匀速拉出磁场，开始时ab边和磁场边缘对齐，如下图所示，设匀强磁场的磁感强度为B，方向垂直纸面向里，试针对这一过程，用能量转化守恒定律导出法拉第电磁感应定律．
参考答案：
本题解析：
外力做功W＝
＝
·
＝
①
电流做功
②
由能量守恒定律，因为线框是匀速拉出
所以：W＝
③
由①②③得 证毕
本题难度：简单
2、简答题 如图所示，将一根质量为M=0.06kg的均匀导线杆弯成矩形闭合导线框abcd，其ab=cd=L1=0.1m，bc=ad=L2=0.2m．它的ad边由aO、dO′两轴承支撑沿水平放置，导线框位于竖直平面内，bc段中点固定一质量为m=0.02kg的小金属球，整个 装置处在一方向竖直向上的匀强磁场中．当导线框中通以大小恒为1A的恒定电流I时，整个装置以OO′为轴从静止开始逆时针转动．
（1）在图中画出导线框bc段中的电流方向；
（2）若导线框运动过程中与竖直方向的最大偏角θ为37°，则匀强磁场的磁感应强度B1为多大？（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（3）若已知磁感应强度B2=1T，则导线框在运动过程中，速度达到最大时，与竖直方向的偏角α为多大．
参考答案：（1）根据受力平衡，从而确定安培力的方向，再由左手定则，可确定电流方向为：b→c；
（2）根据动能定理可知，B1IL2L1sinθ-mgL1（1-cosθ）-Mg（1-cosθ）=△Ek，
解得B1=56T；
（3）速度最大时，整个装置处于力矩平衡状态，
则有：B2IL2L1cosα=mgL1sinα+Mgsinα，
得α=arctan0.4．
答：（1）在图中画出导线框bc段中的电流方向：b→c；
（2）若导线框运动过程中与竖直方向的最大偏角θ为37°，则匀强磁场的磁感应强度B1为=56T；
（3）若已知磁感应强度B2=1T，则导线框在运动过程中，速度达到最大时，与竖直方向的偏角α为arctan0.4．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，从MN位置开始计时，棒上感应电动势E随时间t变化的图象，可能正确的是：
参考答案：A
本题解析：当金属棒运动到MN时，无磁场，故感应电动势为0，当再运动到磁场左边界进入磁场后，棒切割磁感线，故棒中产生感应电动势，由于速度不变，棒的长度不变，磁场也不变，所以感应电动势不变，待棒出磁场后，感应电动势又变为0，故电动E随时间的变化图像是A。
考点：感应电动势大小的判断。
本题难度：一般
4、填空题 一个矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴从中性面开始匀速转动，在T/12（T为周期）时产生的感应电动势为6V，则感应电动势的有效值为______V。
参考答案：
本题解析：由表达式
，代入数值得
，则感应电动势的有效值为V。
本题难度：一般
5、选择题 （2011·四川理综·T20）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2
.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A.那么
A.线圈消耗的电功率为4W
B.线圈中感应电流的有效值为2A
C.任意时刻线圈中的感应电动势为e = 4cos
D.任意时刻穿过线圈的磁通量为
=
sin
参考答案：选AC.
本题解析：由于线圈垂直于中性面启动，则瞬时表达式可记为
，代入数据可知
，得最大值
，即有效值
以及
，功率为
，瞬时值表达式为
.故A、C正确，B错误。再由于
，则任意时刻穿过线圈的磁通量为
，可知D错误.
本题难度：简单