时间:2019-07-03 00:13:47
1、选择题 对于电磁感应现象,下列说法中正确的是( )
A.只要有磁通量穿过电路,电路中就有感应电流
B.只要闭合电路在做切割磁感线运动,电路中就有感应电流
C.只要穿过闭合电路的磁通量足够大,电路中就有感应电流
D.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电流
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,边长为2
的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一个由某种材料做成的边长为
、粗细均匀的正方形导线框abcd所在平面与磁场方向垂直;导线框、虚线框的对角线重合,导线框各边的电阻大小均为R。在导线框从图示位置开始以恒定速度V沿对角线方向进入磁场,到整个导线框离开磁场区域的过程中,下列说法正确的是(?)
A.导线框进入磁场区域的过程中有向里收缩的趋势
B.导线框中有感应电流的时间为
C.导线框的
对角线有一半进入磁场时,整个导线框所受安培力大小为
D.导线框的
对角线有一半进入磁场时,导线框
两点间的电压为
参考答案:A
本题解析:导线框进入磁场区域时穿过导线框的磁通量增大,根据楞次定律的推论:感应电流的效果总是阻碍磁通量的变化可判断处导线框有向里收缩的趋势,导线框完全进入磁场后感应电流消失,到完全进入经历的时间为
,穿出时时间也为
,共计
,导线框的
对角线有一半进入磁场时,切割磁感线的有效长度为
,感应电动势为
,由安培力公式为BIL可算出安培力,导线框
两点间的电压为电动势的一半
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,直线形挡板p1p2p3与半径为r的圆弧形挡板p3p4p5平滑连接并安装在水平台面b1b2b3b4上,挡板与台面均固定不动。线圈c1c2c3的匝数为n,其端点c1、c3通过导线分别与电阻R1和平行板电容器相连,电容器两极板间的距离为d,电阻R1的阻值是线圈c1c2c3阻值的2倍,其余电阻不计,线圈c1c2c3内有一面积为S、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度B随时间均匀增大。质量为m的小滑块带正电,电荷量始终保持为q,在水平台面上以初速度v0从p1位置出发,沿挡板运动并通过p5位置。若电容器两板间的电场为匀强电场,p1、p2在电场外,间距为L,其间小滑块与台面的动摩擦因数为μ,其余部分的摩擦不计,重力加速度为g。求:
(1)小滑块通过p2位置时的速度大小。
(2)电容器两极板间电场强度的取值范围。
(3)经过时间t,磁感应强度变化量的取值范围。 
参考答案:解:(1)小滑块运动到位置p2时速度为v1,由动能定理有:
-umgL=
①
v1=
②
(2)由题意可知,电场方向如图,若小滑块能通过位置p,则小滑块可沿挡板运动且通过位置p5,设小滑块在位置p的速度为v,受到的挡板的弹力为N,匀强电场的电场强度为E,由动能定理有:
-umgL-2rEqs=
③
当滑块在位置p时,由牛顿第二定律有:N+Eq=m
④
由题意有:N≥0 ⑤
由以上三式可得:E≤
⑥
E的取值范围:0<E≤
⑦
(3)设线圈产生的电动势为E1,其电阻为R,平行板电容器两端的电压为U,t时间内磁感应强度的变化量为△B,得:?U=Ed ⑧
由法拉第电磁感应定律得E1=n
⑨
由全电路的欧姆定律得E1=I(R+2R)⑩
U=2RI
经过时间t,磁感应强度变化量的取值范围:0<
≤
本题解析:
本题难度:困难
4、计算题 如图甲所示,在一个正方形金属线圈区域内,存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场,磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积S=200cm2,匝数n=1000,线圈电阻r=1.0Ω。线圈与电阻R构成闭合回路,电阻R=4.0Ω。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示,求:
(1)t
=2.0s时刻,通过电阻R的感应电流大小;
(2)在t=5.0s时刻,电阻R消耗的电功率;
(3)0~6.0s内整个闭合电路中产生的热量。
参考答案:解:(1)根据法拉第电磁感应定律,0~4.0s时间内线圈中磁通量均匀变化,产生恒定的感应电流。t=2.0s时的感应电动势E1=n
=n
根据闭合电路欧姆定律,闭合回路中的感应电流
I1=
解得I1=0.2A.
(2)由图像可知,在4.0~6.0s时间内,线圈中产生的感应电动势E2=n
=n
根据闭合电路欧姆定律,t=5.0s时闭合回路中的感应电流
I2=
=0.8A
电阻消耗的电功率P2=I22R=2.56W。
(3)根据焦耳定律,0~4.0s内闭合电路中产生的热量
Q1=I12(r+R)△t1=0.8J
4.0~6.0s内闭合电路中产生的热量
Q2=I22(r+R)△t2=6.4J
0~6.0s内闭合电路中产生的热量
Q=Q1+Q2=7.2J
本题解析:
本题难度:困难
5、选择题 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图所示,通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由1平移到2,第二次将线框绕cd边翻转到2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别是ΔΦ1和ΔΦ2,则
A.ΔΦ1>ΔΦ2
B.ΔΦ1=ΔΦ2
C.ΔΦ1<ΔΦ2
D.无法确定
参考答案:C
本题解析:试题分析:磁通量是指垂直穿过横截面积的磁感线条数,计算公式应该是:
,S是有效面积,B是指线圈所在位置处的磁感应强度。
设线框在位置1时磁通量为Φ1,在位置2时的磁通量为Φ2,直导线电流产生的磁场在1处比在2处要强,
若平移线框,则ΔΦ1=Φ1-Φ2,
若转动线框,磁感线是从线框的正反两面穿过的,一正一负,因此ΔΦ2=Φ1+Φ2,
根据分析知:ΔΦ1<ΔΦ2,选项C正确
考点:考查磁通量的变化
点评:基础题,根据公式
弄清楚磁通量虽然是标量,但是有穿入和穿出之分,所以学生易在此处出错。
本题难度:困难