时间:2019-07-02 23:34:46
1、选择题 如图所示：
等腰直角三角形ABO内部存在着垂直向外的匀强磁场，OB在X轴上长为2L，纸面内一边长为L的正方形导线框的一边在X轴上，且导线框沿X轴正方向以恒定的速度穿过磁场区域，在t=0时该导线框恰好位于图示位置，现规定顺时针方向为导线框中电流
正方向，在四个i→X图中能正确表示感应电流随导线框位移变化关系是
A. B.
C. D.
参考答案：A
本题解析：考点：法拉第电磁感应定律；右手定则．
专题：电磁感应与图像结合．
分析：由线圈运动时切割磁感线的长度，由E=BLv可求得感应电动势，则由欧姆定律可得出电流；由右手定则可得出电流的方向．
解答：解：线圈从0开始向右运动L时，线圈的右侧导体切割磁感线，有效长度增大，故电动势均匀增大，电流增大，由右手定则可知，电流方向沿顺时针；
L到1.5L时，左侧边开始进入磁场，由图可知，有效长度均匀减小，由右手定则可知，电流方向沿顺时针；
到1.5L时左右两边长度相等，感应电流为零，
而1.5L到2L过程中，右侧长度减小，而左侧长度增大，故电流又开始均匀增大，由右手定则可知，电流方向沿逆时针；
在2L到3L时，有效切割长度均匀减小，感应电流均匀减小，由右手定则可知，电流方向沿逆时针；
故选B．
点评：电磁感应与图象的结合一般考查选择题，注意在解答时尽量采用排除法寻找答案，先找到各图中的不同点，主要分析不同点即可得出正确答案．
本题难度：一般
2、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
3、选择题 有一类物理量的大小等于另一类物理量的变化率或与变化率成正比，下面所列的这些物理量的组合中能满足这一关系的是
[? ]
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
4、计算题 如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.10 m、匝数n＝20匝的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）．线圈所在位置磁感应强度的大小均为B＝
T，线圈的电阻为R1＝0.50 Ω，它的引出线接有电阻为R2＝9.5 Ω的小电珠L. 外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小电珠．当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时（摩擦等损耗不计）．求：
（1）线圈速度随时间的变化关系式；
（2）电压表的示数；
（3）线圈所受到安培力随时间的变化关系式．
参考答案：（1）v＝2sin 5πt （m/s）（2）1.07 V（3）F安＝0.128sin 5πt（N）
本题解析：（1）由图丙得， 线圈切割速度为 v＝vmsin ωt ①
解得v＝2sin 5πt （m/s）（3分）
（2） 线圈在磁场中做往复运动，切割磁感线的有效长度为L＝2πr ②（1分）
由法拉第电磁感应定律，感应电动势为e＝nBLv＝nBLvmsin ωt ③（1分）
即产生正弦交变电流，感应电动势的峰值Em＝nBLvm ④（1分）
代入数据得 Em＝1.6 V（1分）
小电珠中电流的峰值为Im＝
⑤（1分）
解得 Im＝0.16 A（1分）
电压表示数即有效值，为
⑥（1分）
解得：U＝0.76
V≈1.07 V（1分）
（3）线圈中电流瞬时值为i＝
⑦（1分）
线圈受到安培力为F安＝nBiL ⑧（1分）
由③⑦⑧得 F安＝0.128sin 5πt（N）（1分）
本题难度：一般
5、简答题 如图甲所示的轮轴,它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动.轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一重物,另一端系一质量为
的金属杆.在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PO、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直.开始时金属杆置于导轨下端,将重物由静止释放,重物最终能匀速下降.运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,忽略所有摩擦。
小题1:若重物的质量为M,则重物匀速下降的速度
为多大?
小题2:对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值,测出相应的重物做匀速运动时的速度,可得出
实验图线.图乙中画出了磁感应强度分别为
和
时的两条实验图线,试根据实验结果计算与的比值。
参考答案：
小题1:
小题2:
本题解析：
小题1:
匀速下降时,金属杆匀速上升,回路中产生的感应电动势为:
则
对、整体有：
由以上式子解得：
小题2:由(1)得:
?
由图象可知:
所以解得:
本题难度：简单