时间:2019-12-13 01:25:11
1、简答题 如图所示，光滑斜面的倾角
，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长为1 m，bc边的边长为0. 8 m ，线框的质量M="4" kg，电阻为0. 1Ω，线框通过细线绕过光滑的定滑轮与重物相连，滑轮的质量不计，重物的质量m="1" kg，斜面上ef和gh为斜面上有界匀强磁场的边界，与斜面的底边平行，ef和gh的间距为1. 8 m，磁场方向垂直于斜面向上，B="0." 5 T，开始cd边离gh边的距离为2.25 m，由静止释放，线框恰好能匀速穿过ef边界，线框滑动过程中cd边始终与底边平行，求：（设斜面足够长，重物m不会与滑轮接触，g取10 
）
（1）线框cd边刚进入磁场时速度的大小。
（2）线框进入磁场过程中通过线框的电量。
（3）线框进入磁场过程中在线框中产生的焦耳热。
参考答案：（1）3 m/s?
（2）4 C?
（3）0. 5 J。
本题解析：（1）设M下落高度
，m上升的高度
，则M和m系统机械能守恒，则：
?①
线框刚进入磁场时的速度：v=" 3" m/s?②
（2）线框进入磁场的过程中产生的感应电流的平均值为I，磁通量的变化量为
，变化的时间为
，感应电动势为E，通过线框的电荷量为Q，则有：
?③
?④
?⑤
由③④⑤式得：Q="4" C?⑥
（3）当线框在匀速穿过ef边界时：设速度为
，由平衡知：
?⑦
?⑧
由⑦⑧式得="4m/s?" ⑨
设线框完全进入磁场时速度为
，下滑高度为H，重物上升高度为h，则：
得
m/s
从线框开始进入磁场到完全进入磁场的过程中，下滑高度为
，重物上升高度为
，此过程线框中产生的焦耳热为
，由功能关系得：
得="0." 5 J。
本题难度：简单
2、简答题 如图甲所示，固定在绝缘水平地面上的平行金属导轨间距为L1=0.5m，左端用导线相连．质量为m=0.1kg，电阻为R=0.1Ω的金属棒ab垂直导轨静止在导轨平面上，金属棒ab与导轨左端的距离L2=0.8m，金属棒与导轨间的动摩擦因数均为0.75，导与线导轨的电阻均不计．现将整个装置置于垂直于轨道平面竖直向上的磁场中，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示．设金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略金属棒与导轨上电流之间的相互作用，g=10m/s2．求：
（1）金属棒未出现滑动之前，通过金属棒ab中电流的大小和方向；
（2）从t=0时刻开始到金属棒刚要发生滑动的过程中，金属棒产生的热量．
参考答案：（1）由图象可知磁场变化率为：△B△t=0.51T/s=0.5T/s
由法拉第电磁感应定律可知：E=N△?△t=N△B?S△t=△B△tL1L2=0.5×0.5×0.8V=0.2V
通过金属棒ab的电流为：I=ER=0.20.1A=2A
由右手定则可知，电流方向由b向a．
（2）金属棒刚要滑动时，由平衡条件可知：μmg=BIL1
由图象可知：B=△B△tt=0.5t
由焦耳定律可知，金属棒上产生的热量为：Q=I2Rt=IRμmg0.5L1=2×0.1×0.75×0.1×100.5×0.5J=0.9J
答：（1）金属棒未出现滑动之前，通过金属棒ab中电流的大小为2A，方向由b向a；
（2）从t=0时刻开始到金属棒刚要发生滑动的过程中，金属棒产生的热量为0.9J．
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 面积为0.1m2的120匝矩形线圈放置在与线圈平面垂直的匀强磁场中，线圈总电阻为1.2Ω，磁感应强度随时间变化如图所示，则0.3s内穿过线圈的磁通量的变化量为______Wb，0.2-0.3s内电流所做的功为______J．
参考答案：0.3s时穿过线圈的磁通量?=BS=0.2×0.1 Wb=0.02Wb，
则0.3s内穿过线圈的磁通量的变化量为△?=?-0=0.02Wb
由图看出，磁感应强度增大，则穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律判断则知，线圈中感应电流方向为逆时针；
由图象的斜率求出△B△?t=0.2-0.10.3-0.2T/s=1T/s，根据法拉第电磁感应定律得
? E=n△?△t=n△B△ts=120×1×0.1V=12V
则0.2-0.3s内电流所做的功为W=E2R?t=1221.2×0.1J=12J
故答案为：0.02；12．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 两根电阻不计的光滑金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上．导轨的下端接有电阻R，斜面处在匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上，质量为m，电阻不计的金属棒ab，在沿斜面与棒垂直的恒力F作用下，沿斜面匀速上滑，并上升h高度，在这个过程中 
[? ]
A、作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零
B、恒力F与安培力的合力所做的功等于零
C、恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热
D、作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh与电阻上发出的焦耳热之和
参考答案：AC
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 为了探究“感应电流产生的条件”，甲同学将电池组、滑动变器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接。
经乙同学检查后发现甲同学接线有一根应拆除，应该是___________（用导线两端的字母符号表示）。甲同学认为：在实验开始前必须首先判断电流计指针的偏转方向与流入电表的电流方向的关系。乙同学认为：没有必要此项实验操作。你认为_________同学的说法是正确的，理由是_________________________________。
参考答案：gh导线、乙、该实验之需要判断有没有产生感应电流，不必判断感应电流的方向
本题解析：产生感应电流的条件是，闭合回路磁通量发生改变，甲同学接线有一根应拆除，应该是gh导线
乙同学说法正确，因为本实验只需要判断有没有产生感应电流，不必判断感应电流的方向，所以无需判断电流计指针的偏转方向与流入电表的电流方向的关系
本题难度：简单