时间:2020-08-15 22:49:47
1、选择题 如图，闭合线圈从高处自由下落一段时间后垂直于磁场方向进入一有界磁场，在ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，线圈运动的速度图象可能是下图中的哪些图
[? ]
A．
B．
C．
D．
参考答案：ACD
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 如图1所示，空间存在B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L=0.2m，R是接在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒．从零时刻开始，对ab棒施加一个大小为F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好，图2是棒的速度--时间图象，其中AO是图象在O点的切线，AB是图象的渐近线．
（1）除R以外，其余部分的电阻均不计，求R的阻值．
（2）当棒的位移为100m时，其速度已经达到了最大速度10m/s，求在此过程中电阻R上产生的热量．
参考答案：（1）由图2的斜率得t=0时刻棒的加速度 a=△v△t=10-04=2.5m/s2
设棒所受的滑动摩擦力大小为f．
t=0时刻，棒不受安培力，根据牛顿第二定律得 F-f=ma
解得，f=0.2N
根据图象知道棒的最大速度为vm=10m/s，此时棒所受的安培力 F安=B2L2vmR
根据平衡条件得：F=f+F安，则得
? F=f+B2L2vmR
代入解得，R=0.4Ω
（2）当棒的位移为100m时，根据能量守恒定律得：
? FS=fS+Q+12mv2m
解得Q=20J
答：
（1）R的阻值是0.4Ω．
（2）当棒的位移为100m时，其速度已经达到了最大速度10m/s，在此过程中电阻R上产生的热量是20J．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用．下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应现象的是（ ）
A．回旋加速器
B．日光灯
C．质谱仪
D．电磁炉
参考答案：A、回旋加速器利用磁场使带电粒子旋转，电场使粒子加速．故A错误．
? B、日光灯利用自感现象启动，而自感现象是特殊的电磁感应现象．故B正确．
? C、质谱仪是利用电场加速，磁场使粒子偏转，不是电磁感应现象．故C错误．
? D、电磁炉是利用电磁感应原理使产生涡流，将电能最终转化成内能．故D正确．
故选BD
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图6所示，关于回路中产生的感应电动势，下列判断正确的是? ( )
A．图甲回路中，感应电动势不断增大
B．图乙回路中，感应电动势恒定不变
C．图丙回路中，0～t1时间内的感应电动势小于t1～t2时间内的感应电动势
D．图丁回路中，感应电动势先变小，再变大
参考答案：BD
本题解析：由E＝
知，Φ－t图象的斜率的绝对值表示电动势E的大小，图甲中斜率为0，图乙中斜率不变，图丁中斜率先变小后变大，故B、D正确．
本题难度：一般
5、计算题 如图所示，正方形导线框abcd的质量为m、边长为l，导线框的总电阻为R。导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落，下落过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内，cd边保持水平。磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场上、下两个界面水平距离为l。已知cd边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。重力加速度为g。
(1)求cd边刚进入磁场时导线框的速度大小；
(2)请证明：导线框的cd边在磁场中运动的任意瞬间，导线框克服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率；
(3)求从导线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中，导线框克服安培力所做的功。
参考答案：解：(1)设线框cd边刚进入磁场时的速度为v，则在cd边进入磁场过程时产生的感应电动势为E=Blv，根据闭合电路欧姆定律，通过导线框的感应电流为I=
导线框受到的安培力为F安=BIl=
因cd刚进入磁场时导线框做匀速运动，所以有F安=mg
以上各式联立，得：v=
(2)导线框cd边在磁场中运动时，克服安培力做功的功率为：P安=F安v
代入(1)中的结果，整理得：P安=
导线框消耗的电功率为：P电=I2R=
因此有P安=P电
(3)导线框ab边刚进入磁场时，cd边即离开磁场，因此导线框继续做匀速运动。导线框穿过磁场的整个过程中，导线框的动能不变
设导线框克服安培力做功为W安，根据动能定理有2mgl-W安=0
解得W安=2mgl
本题解析：
本题难度：困难