时间:2020-08-09 23:33:11
1、计算题 如图甲,平行导轨MN、PQ水平放置,电阻不计.两导轨间距d=10cm,导体棒ab、cd放在导轨上,并与导轨垂直.每根棒在导轨间的部分,电阻均为R=1.0Ω.用长为L=20cm的绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中.t=0的时刻,磁场方向竖直向下,丝线刚好处于未被拉伸的自然状态.此后,磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示.不计感应电流磁场的影响.整个过程丝线未被拉断.求:⑴0~2.0s的时间内,电路中感应电流的大小与方向;⑵t=1.0s的时刻丝线的拉力大小.
参考答案:⑴
,顺时针?⑵
本题解析:⑴由图乙可知
由法拉第电磁感应定律有
则
由楞次定律可知电流方向为顺时针方向
⑵导体棒在水平方向上受丝线拉力和安培力平衡
由图可知t=1.0s是B=0.1T
则
点评:本题的关键掌握法拉第电磁感应定律
以及安培力的大小公式F=BIL.
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻,但表面粗糙,导轨左端连接一个电阻R,质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上,并与导轨垂直,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中
①恒力F做的功等于电路产生的电能
②恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能
③克服安培力做的功等于电路中产生的电能
④恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和
以上结论正确的有( )
A.①②
B.②③
C.③④
D.②④
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,闭合小金属球从高h处的光滑曲面上端无初速度滚下,又沿曲面的另一侧上升,则下列说法正确的是( )
A.若是匀强磁场,球在左侧滚上的高度小于h
B.若是匀强磁场,球在左侧滚上的高度等于h
C.若是非匀强磁场,球在左侧滚上的高度等于h
D.若是非匀强磁场,球在左侧滚上的高度小于h
参考答案:BD
本题解析: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.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错误,D正确.
故选BD
考点:本题考查对涡流的认识、理解能力,
点评: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.
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角,两导轨上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上.质量为m的金属杆ab,以初速度v0从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端.若运动过程中,金属杆保持与导轨垂直且接触良好,并不计轨道与金属杆ab的电阻及空气阻力,则( )
A.上滑过程的时间比下滑过程长
B.金属杆ab返回到底端时速度大小仍为v0
C.上滑过程通过电阻R的电量与下滑过程一样多
D.上滑过程电流对电阻R所做的功比下滑过程多
参考答案:CD
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 
如图所示,正方形线框边长L,质量M,电阻R,从高H处自由下落,当线框的下边进入高h =" L" 的有界匀强磁场时,恰好匀速下降,设线框面总与磁场垂直,求
(1)?磁感应强度B?
(2)?线框经过磁场过程中所产生热Q
(3)?线框穿过该区域共需时间T
参考答案:(1)
?(2) mg2L?(3)
本题解析:
(1)mgH=
mV2
V=
由于线圈保持匀速离开磁场,所以重力的功率与线圈电功率相等,即
mgv=
∴mgR=B2L2V
联立解B=
(2)通过磁场过程,重力做功与线框生热相同
mg2L=Q
(3)T=
=
’
若通过力学平衡解,也可以。
本题难度:一般