时间:2020-08-09 22:41:32
1、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
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
2、简答题 如图?？所示光滑平行金属轨道abcd，轨道的水平部分bcd处于竖直向上的匀强磁场中，bc部分平行导轨宽度是cd部分的2倍，轨道足够长。将质量相同的金属棒P和Q分别置于轨道的ab段和cd段。P棒位于距水平轨道高为h的地方，放开P棒，使其自由下滑，求P棒和Q棒的最终速度。
参考答案：vP=
；vQ =
本题解析：设P，Q棒的质量为m，长度分别为2l和l， P棒进入水平轨道的速度为v0，对于P棒，运用机械能守恒定律得mgh="1/2" mv02； v0=
；当P棒进入水平轨道后，切割磁感线产生感应电流。P棒受到安培力作用而减速，Q棒受到安培力而加速，Q棒运动后也将产生感应电动势，与P棒感应电动势反向，因此回路中的电流将减小。最终达到匀速运动时，回路的电流为零，所以EP=EQ，即2BlvP=BlvQ；2vp=vQ
再设：磁感强度为B，P棒从进入水平轨道开始到速度稳定所用的时间为△t，P，Q受到的平均作用力分别为
P和Q；
对P、Q分别应用动量定理得：P·△t=m（vP-v0）；Q·△t=m（vQ-0）
而P=2Q?∴vP=；vQ =
〖点评〗AC棒在磁场力的作用下做变速运动，最后达到运动稳定，两棒都做匀速运动。但是以此类推认为两棒的运动速度相同是错误的。本题中平行导轨的宽度不同，如果两棒的速度相同则回路中还有磁通量的变化，还会存在感应电动势，感应电流还会受到安培力的作用，AC，DE不可能做匀速运动，其中的一根继续减速，另一根继续加速，直到回路中的磁通量的变化为零，才使得两根导体棒做匀速运动。以前我们做过类似的题。那道题中的平行轨道间距都是一样的。有一些同学不假思索，把那道题的结论照搬到本题中来，犯了生搬硬套的错误。
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ平行放置，间距为L，与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，且R1＝R2＝R。R1支路串联开关S，原来S闭合，匀强磁场垂直导轨平面斜向上。有一质量为m的导体棒ab与导轨垂直放置，接触面粗糙且始终接触良好，导体棒的有效电阻也为R。现让导体棒从静止释放沿导轨下滑，当导体棒运动达到稳定状态时速率为v，此时整个电路消耗的电功率为重力功率的
。重力加速度为g，导轨电阻不计，则
[? ]
A．导体棒的电流为I＝
B．导体棒的电流为I＝
C．磁感应强度B的大小为B＝
D．磁感应强度B的大小为B＝
参考答案：AC
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，各边长为L，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线。磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。现有一与ab段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上（如图），以恒定的速度v从ad滑向bc。当PQ滑过L/3的距离时，通过aP段电阻丝的电流强度是多大？方向如何？
参考答案：6BLv/11R，方向由P到a
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 如图（甲）所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正，外力F向右为正。则图（乙）中关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间t变化正确的是 （ ）
参考答案：D
本题解析：当线框运动L时开始进入磁场，磁通量开始增加，当全部进入时达最大；此后向外的磁通量增加，总磁通减小；当运动到2.5L时，磁通量最小，故A错误；当线圈进入第一个磁场时，由
可知，E保持不变，而开始进入第二个磁场时，线框左右两边同时切割磁感线，根据右手定则知，线框左右两边产生的感应电动势方向相同，相当于两个电源相串联，因此电动势是原来的两倍，应为2BLV，故B错误；因安培力总是与运动方向相反，故拉力应一直向右，故C错误；由于线框匀速运动，根据能量转化守恒定律知，电功率等于拉力的功率
，因速度不变，而线框在第一个磁场时，电流为定值，拉力也为定值；两边分别在两个磁场中时，由前面的分析可知，电流加倍，故安培力加培，线框左右两边所受安培力方向相同，拉力为原来的4倍，功率为原来的4倍；此后从第二个磁场中离开时，安培力应等于线框在第一个磁场中的安培力，故D正确．所以选D．
考点：本题考查导体切割磁感线时的感应电动势、安培力、右手定则、法拉第电磁感应定律、电磁感应中的能量转化及闭合电路的欧姆定律．
本题难度：一般