时间:2020-08-09 22:28:02
1、选择题 一质量为m的金属杆ab,以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30°角,两导轨上端用一电阻R相连,如图所示.磁场垂直斜面向上,导轨与杆的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度后又返回到底端.则在此过程中（?）
A．向上滑行的时间大于向下滑行的时间
B．电阻R上产生的热量向上滑行时大于向下滑行时
C．通过电阻R的电荷量向上滑行时大于向下滑行时
D．杆a、b受到的磁场力的冲量向上滑行时大于向下滑行时
参考答案：B
本题解析：由能量转化和守恒定律知：导体棒上滑时的速度总大于下滑时通过同一位置的速度，即上滑过程中导体棒的平均速度大，时间短，选项A错误.又因上滑过程中平均安培力大，克服安培力做功多，所以上滑过程中R上产生的热量比下滑过程中多，选项B正确.而安培力的冲量
·Δt=BILΔt=B
·l·Δt=
,所以安培力的冲量大小相等，电荷量Q=I·Δt=
相等，选项CD错误.
点评：本题考查了在电磁感应现象中的常见电量的计算方法。在计算中要注意不能通过有效值计算电量。
本题难度：一般
2、选择题 如图，闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，水平方向的磁场与光滑曲面垂直，则 
A．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
B．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
C．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
D．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
参考答案：BC
本题解析：若是匀强磁场，闭合小金属球中没有感应电流产生，机械能守恒，高度不变．若是非匀强磁场，闭合小金属球中由于电磁感应产生涡流，机械能减小转化为内能，高度减小．
解：A、B若是匀强磁场，穿过小球的磁通量不变，没有感应电流产生，机械能守恒，高度不变，则环在左侧滚上的高度等于h．故A错误，B正确．
C、D若是非匀强磁场，闭合小金属球中由于电磁感应产生涡流，机械能减小转化为内能，高度减小，则环在左侧滚上的高度小于h．故C正确，D错误．
故选BC
本题难度：简单
3、选择题 如图甲所示，一个由导体做成的矩形线圈，以恒定速率v运动，从无磁场区进入匀强磁场区，然后出来．若取反时针方向为电流正方向，那么图乙中的哪一个图线能正确地表示电路中电流与时间的函数关系（?）
参考答案：B
本题解析：当线圈在无磁场区运动时，没有感应电流产生。当bc边进入磁场时，线圈的磁通量增大，由愣次定律知会产生逆时针方向的感应电流即正方向电流，而且速率恒定，产生的电流大小也恒定。当cd边也进入磁场后，线圈磁通量不发生变化，所以无电流产生。点ab边离开磁场后，线圈的磁通量减小，根据愣次定律会产生顺时针方向的电流，即负方向电流，且大小恒定。当cd边也离开磁场后，线圈完全离开磁场，以后磁通量为零，不产生感应电流，故B正确。
本题难度：简单
4、选择题 如图所示，一个由导体制成的矩形线圈，以恒定速度v运动，从无场区域进入匀强磁场区域，然后出来。若取逆时针方向为电流的正方向，那么在下图所示的图像中，能正确反映出回路中感应电流随时间变化的是图
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 电磁炉专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成,起加热作用的是安装在锅
底平面的一系列粗细均匀半径不同的同心导体环（导体环的分布如图所示），导体环所用材料每米的电阻值为R0Ω，从中心向外第n个同心圆环的半径为rn=nr0?(其中n=1,2,3,…，8,共有8个圆环，r0为已知量)，如图所示。当电磁炉开启后，能产生垂直于锅底方向的变化磁场，该磁场在环状导体上产生的感应电动势规律为：e=S·2
sinωt（式中：e为瞬时感应电动势，S为环状导体所包围的圆平面的面积，ω为已知常数）,那么，当电磁炉正常工作时，求：
（1）第n个导体环中感应电流的有效值表达式；
（2）前三条（靠近中心的三条）导体环释放的总功率有多大？
（3）假设导体环产生的热量全部以波长为λ的红外线光子辐射出来，?
那么第三条导体环上t秒钟内射出的光子数是多少？
（光速c和普朗克常数h为已知量，t>> 2π/ω）
参考答案：（1）rn/R0=
n (n=1,2,…,8)?（2）72πr30/R0?（3）N3=
本题解析：（1）根据法拉第电磁感应定律:
第n个环中的感应电动势最大值为：Enmax=2r2n……………………….（1分）
第n个环的电阻为：Rn=2πrn·R0……………………………………….（1分）
因此第n个环中电流的最大值为：Inmax=Enmax/Rn=rn/R0……………..（2分）
因此第n个环中电流的有效值为：
In=
?=rn/R0=n (n=1,2,…,8).……………………………….（2分）
（2）由：P1=
……………………………………………………………………………..（2分）
和：Pn=I2nRn=n3P1………………………………………………………………....（2分）
前三个导电圆环，释放的总功率：
P=P1+P2+P3=（13+23+33）P1=72πr30/R0…………………………………………..（2分）
（3）设:t秒内辐射出的光子数为Nn，因为电能全部转化为光能：
∴I2nRnt=Nn·h 
…………………………………………………………………….（2分）
c=λ…………………………………………………………………………….(2分)
∴Nn=
n3………………………………………………………………………（1分）
第三条导体环上释放的光子数：N3=…………………………………………………（1分）
本题难度：一般