时间:2019-07-11 03:49:27
1、选择题 如图所示，矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈电阻为R，转动的角速度为
，则当线圈转至图示位置时 
A．线圈中感应电流的方向为abcda
B．线圈中的感应电动势为
C．穿过线圈的磁通量的变化率最大
D．线圈ad边所受安培力的大小为
参考答案：C
本题解析：根据右手定则或者楞次定律，可知线圈中感应电流的方向为adcba，故A错误
穿过线圈的磁通量的变化率最大，线圈中的感应电动势达到最大值
，故B错误C正确
线圈ad边所受安培力的大小
，故D错误
故选C
本题难度：简单
2、选择题 关于能量和电机，下列表述正确的是 ( )
A．能量可以从一种形式转化为另一种形式
B．能量可以从一个物体转移到另一个物体
C．电机实现了电能与其他形式能源的相互转换
D．电机就是指发电机
参考答案：ABC
本题解析：电机可以将能量可以从电能转化为动能，作为电动机．故A正确．当发电机带动电动机时，能量可以从一个物体转移到另一个物体．故B正确．电机依据电磁感应定律实现了电能与其他形式能源的相互转换．故C正确．电机是指发电机和电动机．故D错误．
故选ABC．
考点：本题考查对日常生产和生活中电机的理解能力．
点评：发电机和电动机本质结构没有多大差别，都称为马达．
本题难度：一般
3、简答题 如图所示，两足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置，与水平面间的夹角为θ=37°，两导轨之间距离为L=0.2m，导轨上端m、n之间通过导线连接，有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上，虚线ef为磁场边界，磁感应强度为B=2.0T．一质量为m=0.05kg的光滑金属棒ab从距离磁场边界0.75m处由静止释放，金属棒接入两轨道间的电阻r=0.4Ω，其余部分的电阻忽略不计，ab、ef均垂直导轨．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）ab棒最终在磁场中匀速运动时的速度；
（2）ab棒运动过程中的最大加速度．
参考答案：（1）ab受到的安培力F=BIL=B2L2vr，
ab做匀速直线运动，由平衡条件得：
B2L2vr=mgsinθ，解得：v=0.75m/s；
（2）从ab棒开始运动到刚进入磁场过程中，
由机械能守恒定律得：mgssinθ=12mv′2，
解得：v′=3m/s，
此时ab棒受到的安培力：
F′=B2L2v′r=22×0．22×30.4=1.2N，
重力沿斜面方向的分力：G1=mgsinθ=0.3N，
F′＞G1，ab棒进入磁场后做减速运动，
受到的安培力减小，当安培力与重力的分力相等时做匀速运动，
因此当ab棒刚进入磁场时加速度最大，
由牛顿第二定律得：F′-G1=ma，
解得：a=18m/s2，方向平行于斜面向上；
答：（1）ab棒最终在磁场中匀速运动时的速度为0.75m/s；（2）ab棒运动过程中的最大加速度大小为18m/s2，方向沿导轨斜面向上．
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 如图所示，两条足够长的光滑平行金属导轨水平放置，导轨所在的区域有垂直导轨平面的匀强磁场（图中未画出）。两导体棒a、b质量分别为ma、
mb；电阻分别为Ra、Rb（导轨电阻不计），初始时导体棒a、b均垂直于导轨静止放置，某一瞬时给b一个垂直于棒向右的冲量I，使其沿导轨向右运动，待运动稳定后，求：这一过程中导体棒a中产生的焦耳热。
参考答案：I="mbvb?" mbvb=（ma+mb）v共
Q总=
Qa=
本题解析：略
本题难度：一般
5、计算题 如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1m，上端接有电阻R1＝3Ω，下端接有电阻R2＝6Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示. 求：
(1)磁感应强度B；
(2)杆下落0.2 m过程中通过电阻R2的电荷量q.
参考答案：(1) 2 T. (2) 0.05 C.
本题解析：（18分）
(1)由图象知，杆自由下落距离是0.05 m，当地重力加速度g＝10 m/s2，则杆进入磁场时的速度v＝
＝1 m/s （2分）
由图象知，杆进入磁场时加速度a＝－g＝－10 m/s2 （1分）
由牛顿第二定律得mg－F安＝ma （2分）
回路中的电动势E＝BLv （1分）
杆中的电流I＝
（1分）
R并＝
（2分）
F安＝BIL＝
（1分）
得B＝ 
＝2 T. （1分）
(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势
（2分）
杆中的平均电流
（2分）
通过杆的电荷量Q＝
·Δt （2分）
通过R2的电荷量q＝
Q＝0.05 C. （1分）
本题考查的是对电磁感应定律、安培定律和力学综合的问题的解决能力，根据自由落体计算出进入磁场时速度，根据牛顿第二定律、感应电动势计算公式和安培力的计算式计算出磁感应强度B；再根据平均感应电动势和平均电流计算出电荷量；
本题难度：一般