时间:2020-08-09 22:28:02
1、填空题 如图所示，边长为L的闭合正方形金属线框的电阻为R，经以速度v匀速穿过宽度为d的有界匀强磁场，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度为B，若L＜d，线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为______________；若L＞d，线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为________________。
参考答案：
，
本题解析：导线切割磁感线产生感应电动势，在电路中产生焦耳热，根据焦耳定律有：
若L＜d，线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为：
；
若L＞d，线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为
点评：本题的关键是写出表达式
本题难度：一般
2、选择题 如图所示一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t=0到t=t1的时间间隔内，长直导线中电流i随时间变化，使线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。图中箭头表示电流i的正方向，则i随时间t变化的图线可能是， （ ）
A. B. C. D.
参考答案：A
本题解析：使线框中感应电流总是沿顺时针方向，原因有两个，一个是垂直向里的磁通量减小，一个是垂直向外的磁通量增加，A中电流先正向减小，根据右手螺旋定则可得导线在线圈中产生的磁通量在垂直向里减小，然后电流向下增大，根据右手螺旋定则可得导线在线圈中产生的磁通量在垂直向外增大，过程中安培力先向左后向右，符合题意，A正确，
B中电流先向下减小后向上增大，即线圈的磁通量垂直向外减小后向里增大，不符合题意，B错误，
C中电流向上一直减小，在线圈中产生的感应电流为顺时针，但是安培力方向不变，不符合题意，C错误，
D中电流一直向下减小，即线圈中的磁通量垂直向外减小，产生逆时针电流，不符合题意，D错误
考点：考查了右手螺旋定则和楞次定律的应用
点评：做此类题目需要先根据电流方向判断磁通量方向，根据电流变化，判断感应电流方向，然后根据条件判断
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，在匀强磁场中，MN、PQ是两条平行金属导轨，而ab、cd为串有电压表和电流表的两根金属棒，两只电表可看成理想电表当两棒以相同速度向右匀速运动时（运动过程中两棒始终与导轨接触）
[? ]
A．电压表有读数，电流表有读数
B．电压表无读数，电流表无读数
C．电压表有读数，电流表无读数
D．电压表无读数，电流表有读数
参考答案：B
本题解析：
本题难度：简单
4、计算题 如图，光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO1O1′O′矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的?匀强磁场，磁感强度为B。一质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距l0。现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由静止开始运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计）。求：
（1）棒ab在离开磁场右边界时的速度；（2）棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能；
（3）试分析讨论ab棒在磁场中可能的运动情况。
参考答案：（1）
?（2）
?（3）设棒刚进入磁场时速度为v,? 由?
?可得
?
棒在进入磁场前做匀加速直线运动，在磁场中运动可分三种情况讨论：
①若
（或
），则棒做匀速直线运动；
②若
（或F＞
），则棒先加速后匀速；
③若
（或F＜
＝，则棒先减速后匀速。
本题解析：（1）ab棒离开磁场右边界前做匀速运动，
速度为
，则有 
?
对ab棒 F－BIl＝0?解得?
（2）由能量守恒可得：
?解得：?
（3）设棒刚进入磁场时速度为v,? 由??可得?
棒在进入磁场前做匀加速直线运动，在磁场中运动可分三种情况讨论：
①若（或），则棒做匀速直线运动；
②若（或F＞），则棒先加速后匀速；
③若（或F＜＝，则棒先减速后匀速。
本题难度：一般
5、简答题 如图所示，一质量为m=0.016kg、长L=0.5m、宽d=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线圈，从h1=5m的高处由静止开始下落，然后进入高度为h2（h2＞L）的匀强磁场．下边刚进入磁场时，线圈正好作匀速运动．线圈的下边通过磁场所经历的时间t=0.15s．取g=10m/s2
（1）求匀强磁场的磁感应强度B．
（2）求线圈的下边刚离开磁场的瞬间，线圈的加速度的大小和方向．
（3）在线圈的下边通过磁场的过程中，线圈中产生的焦耳热Q是多少？通过线圈的电荷量q是多少？
参考答案：（1）设线圈刚进入磁场时的速度为v0，则据机械能守恒定律可得：
mgh1=12mv20
所以有：v0=
本题解析：
本题难度：一般