时间:2019-07-11 04:17:36
1、简答题 如图所示，光滑斜面的倾角α=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1=lm，bc边的边长l2=0.6m，线框的质量m=1kg，电阻R=0.1Ω，线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用，已知F=10N．斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的均匀磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图象，时间t是从线框由静止开始运动时刻起计的．如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh的距离s=5.1m，求：
（1）线框进入磁场时匀速运动的速度v；
（2）ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t；
（3）线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热．
参考答案：（1）因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，
所以线框abcd受力平衡F=mgsinα+FA?
ab边进入磁场切割磁感线，产生的电动势E=Bl1v?
形成的感应电流I=ER=Bl1vR
受到的安培力FA=BIl1
F=mgsinα+B2l21vR
代入数据解得v=2m/s，
故线框进入磁场时匀速运动的速度v=2m/s．?
（2）线框abcd进入磁场前时，做匀加速直线运动；
进磁场的过程中，做匀速直线运动；
进入磁场后到运动到gh线，仍做匀加速直线运动．
线框进入磁场前，线框仅受到细线的拉力F、斜面的支持力和线框重力，
由牛顿第二定律得：F-mgsinα=ma
线框进入磁场前的加速度：a=F-mgsinαm=5m/s2?
进磁场前线框的运动时间为：t1=va=25s=0.4s
进磁场过程中匀速运动时间：t2=l2v=0.62s=0.3s
线框完全进入磁场后线框受力情况同进入磁场前，
所以该阶段的加速度仍为：a=5m/s2
s-l2=vt3+12at23
解得：t3=1s?
故ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为：t=t1+t2+t3=1.7s．?
（3）ε=△(BS)△t=0.5×0.62.1-0.9=0.25V
Q1=ε2t4R=0.252×0.80.1J=0.5J
整个运动过程产生的焦耳热Q=FAl2+Q1=（F-mgsinθ）l2+Q1=3.5J
故整个过程产生的焦耳热为3.5J．
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 如图所示，设有界匀强磁场的磁感应强度B=0.10T，方向竖直向下，矩形导线框abcd的边长ab=60cm，bc=40cm，其ad边在磁场外．当线框向右水平匀速运动的速度v=5.0m/s，线框的电阻R=0.50Ω．求：
（1）线框中感应电动势的大小；
（2）线框中感应电流的大小．
参考答案：（1）bc边做切割磁感线运动，线框中感应电动势的大小为：
E=BLv=0.1×0.4×5=0.2V
（2）根据闭合电路欧姆定律，有：
I=ER=0.2V0.5Ω=0.4A
答：（1）线框中感应电动势的大小为0.2V；
（2）线框中感应电流的大小为0.4A．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场垂直，O1O2和O3O4都是线圈的对称轴，应使线圈怎样运动才能使其中产生感生电流?
A．向左或向右平动
B．向上或向下平动
C．绕O1O2转动
D．绕O3O4转动
参考答案：C
本题解析：因为当线圈向左或向右平动、向上或向下平动或者绕O3O4转动时穿过线圈的磁通量都为零且不变，所以不会产生感应电动势；只有当线圈绕O1O2转动时，穿过线圈的磁通量不断改变，所以线圈中会产生感生电流。选项C正确。
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，一个水平放置的矩形线圈abcd，在细长水平磁铁的S极附近竖直下落，由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。位置Ⅱ与磁铁同一平面，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，则在下落过程中，线圈中的感应电流的方向为
[? ]
A．abcda
B．adcba
C．从abcda到adcba
D．从adcba到abcda
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 一个闭合线圈放在变化的磁场中，线圈产生的感应电动势为E．若仅将线圈匝数增加为原来的2倍，则线圈产生的感应电动势变为（ ）
A．2E
B．E
C．
| E 2 |
| E 4 |
参考答案：法拉第电磁感应定律：E=N△?△t，说明当△?△t一定时，E与N成正比．线圈匝数增加为原来的2倍，则线圈产生的感应电动势变为2E．
故选：A
本题解析：
本题难度：一般