时间:2019-07-11 04:11:34
1、选择题 如图所示，为穿过1匝闭合线圈的磁通量随时间变化的关系，下列判断正确的是（ ）
A．0-2s内线圈中产生的感应电动势为5V
B．2s-4s内线圈中产生的感应电动势大于4s-5s内线圈中产生的感应电动势
C．2s-5s内线圈中产生感应电流方向不变
D．0-2s内和5s-10s内线圈中产生感应电流方向相反
参考答案：根据E=n△?△t得，感应电动势与磁通量的变化率成正比．
Φ-t图线的斜率表示磁通量的变化率，也可表示感应电动势的大小，
A、0-2s内线圈中产生的感应电动势为E=10-52=2.5V，故A错误；
B、因2s-4s与4s-5s内的斜率相同，则2s-4s内线圈中产生的感应电动势等于4s-5s内线圈中产生的感应电动势，故B错误；
C、根据楞次定律可知在，2s-5s内线圈中产生感应电流方向不变，故C正确；
D、0-2s内和5 s～10 s内磁场的方向相反，由楞次定律可知，产生感应电流方向相同．故D错误．
故选：C．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 交流发电机制造的原理是
A．电流的磁效应
B．电流的磁现象
C．电磁感应现象
D．电磁铁原理
参考答案：C
本题解析：交流发电机制造的原理是根据电磁感应现象，产生的感应电动势和感应电流的，C对；
点评：难度较小，了解交流发电 机产生的原理
本题难度：简单
3、简答题 如图所示，闭合的单匝线圈放在匀强磁场中，以角速度ω=300弧度/秒绕中心轴oo′逆时针匀速转动（沿oo′方向看）．oo′轴垂直磁场方向，线圈ab的边长为0.1米，bc边长为0.2米，线圈的总电阻R=0.05欧，B=0.5特，从中性面开始转动，求：
（1）单匝线圈的最大感应电动势是多少？位置如何？
（2）由中性面开始转过90°时，平均感应电动势是多少？
（3）由中性面开始转过90°时外力做功是多少？
参考答案：（1）当线圈处于与中性面垂直的位置时（即磁场的方向与线圈平面平行），此时感应电动势最大．
E=2BLabv
又v=Lbc2ω，
则有：E=BLabLbcω=0.5×0.1×0.2×300V=3V．
（2）根据法拉第电磁感应定律得，平均感应电动势为：
.E=△Φ△t=BLabLbcπ2ω=0.5×0.1×0.2π2300=6πV．
（3）感应电动势的峰值为：
Em=BLabLbcω=0.5×0.1×0.2×300V=3V．
则有效值为：E=Em
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接，如图4所示，两板间有一个质量为m、电荷量＋q的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是
( )
A．磁感应强度B竖直向上且正增强，
＝
B．磁感应强度B竖直向下且正增强，＝
C．磁感应强度B竖直向上且正减弱，＝
D．磁感应强度B竖直向下且正减弱，＝
参考答案：C
本题解析：由平衡条件知，下金属板带正电，故电流应从线圈下端流出，由楞次定律可以判定磁感应强度B竖直向上且正减弱或竖直向下且正增强，A、D错误；因mg＝q
，U＝
R，E＝n，联立可求得＝，故只有C项正确．
本题难度：一般
5、计算题 （20分）如图（甲）所示，两光滑导轨都由水平、倾斜两部分圆滑对接而成，相互平行放置，两导轨相距L＝lm ，倾斜导轨与水平面成θ＝30°角，倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区I中，I区中磁场的磁感应强度B1随时间变化的规律如图（乙）所示，图中t1、t2未知。水平导轨足够长，其左端接有理想电流表G和定值电阻R＝3Ω，水平导轨处在一竖直向上的匀强磁场区Ⅱ中，Ⅱ区中的磁场恒定不变，磁感应强度大小为B2＝1T ，在t＝0时刻，从斜轨上磁场I 区外某处垂直于导轨水平释放一金属棒ab，棒的质量m＝0.1kg，电阻r＝2Ω，棒下滑时与导轨保持良好接触，棒由倾斜导轨滑向水平导轨时无机械能损失，导轨的电阻不计。若棒在斜面上向下滑动的整个过程中，电流表G的示数大小保持不变，t2时刻进入水平轨道，立刻对棒施一平行于框架平面沿水平方向且与杆垂直的外力。（g取10m/s2）求：
（l）ab 棒进入磁场区I 时的速度v；
（2）磁场区I在沿斜轨方向上的宽度d；
（3）棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量；
（4）若棒在t2时刻进入水平导轨后，电流表G的电流大小I随时间t变化的关系如图（丙）所示（I0未知），已知t2到t3的时间为0.5s，t3到t4的时间为1s，请在图（丁）中作出t2到t4时间内外力大小
F随时间t变化的函数图像。
参考答案：（1）2.5m/s（2）0.625m（3）0.375J（4）见解析
本题解析：(20分)
(1)电流表的示数不变，说明在整个下滑过程中回路的的电动势是不变的，说明在B变化时和不变时感应电动势大小一样，所以可以判断在t1时刻棒刚好进入磁场区域且做匀速直线运动。
mgsin
-BIL=0，?
，? E1=BLV,?代入数值得v=2.5m/s?（4分）
（2）没进入磁场以前做匀加速直线运动，加速度是? a=gsin300=5m/s2,? v=at,? t1=0.5s? ,
下滑的距离是s1=
at2=0.625m，再没进入磁场以前，由于B均匀变化，所以E2=
，?
又E1=BLV? E1= E2?，? 4
1d=112.5，? d=0.625m?（6分）
（3）ab棒进入磁场以前，棒上产生的热量为? Q1=I2Rt1=0.52×2×0.5J=0.25J
取ab棒在斜轨磁场中运动为研究过程，? mgd sin-Q2=0? Q2="0.3125J."
此时，棒上产生的热量是Q2r=
=0.125J?
则棒上产生的总热量是Qr= Q1+Q2r="0.375" J?（6分）
或：Qr=I2R（t1+t2）=0.52×2×(0.5+0.25)J=0.375J
(4) 因为E=BLv，所以刚进水平轨道时时的电动势是E=2.5V,? I0=
=0.5A
取t2时刻为零时刻，则根据图线可以写出I-t的方程式：I=0.5-tˊ，I=
,
则v="2.5-5" tˊ，所以a1=5m/s2.有牛顿第二定律可得：F+BIL=ma1，F+I=1? F=tˊ
画在坐标系里。
由丙图可以同理得出棒运动的加速度大小是a2=2.5m/s2,依据牛顿定律得F-BIL=ma2
取t3时刻为零时刻，可以写出t3时刻后的I与时间的关系式，I="0.5" t ，代入上面的式子可以得到F=0.25+0.5t画在坐标系里。(图中图线作为参考)?（4分）
本题考查的是电磁感应定律和力学综合的相关问题，根据电磁感应定律和匀速直线运动的受力平衡可以求出运动速度；根据匀加速直线运动的规律求出磁场宽度；根据焦耳定律和功能关系可以求出产生的焦耳热；根据欧姆定律和牛顿第二定律可以得出力与时间的关系；
本题难度：简单