时间:2017-07-10 20:56:22
1、选择题 插有铁芯的线圈（电阻不能忽略）直立在水平桌面上，铁芯上套一铝环，线圈与电源、开关相连。以下说法中正确的是
A．闭合开关的瞬间铝环跳起，开关闭合后再断开的瞬间铝环又跳起
B．闭合开关的瞬间铝环不跳起，开关闭合后再断开的瞬间铝环也不跳起
C．闭合开关的瞬间铝环不跳起，开关闭合后再断开的瞬间铝环跳起
D．闭合开关的瞬间铝环跳起，开关闭合后再断开的瞬间铝环不跳起
参考答案：D
本题解析：分析：当闭合电键瞬间，铝环所处的磁通量发生变化，故铝环中产生电流，对应的感应磁场去阻碍原磁通量的变化，所以向上跳．若磁通量不变，则铝环不会动．
解答：解：如图所示．闭合电键的瞬间，铝环向上跳起．若保持电键闭合，则铝环的磁通量不变，环中没有电流，故要落回原处．
故选：D
本题难度：简单
2、选择题 矩形线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图甲所示。设t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在0～4s时间内，图乙中能正确表示线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图象是（规定ab边所受的安培力方向向左为正） 
[? ]
A．
B．
C．
D．
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 如图所示，光滑斜面的倾角
，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长为1 m，bc边的边长为0. 8 m ，线框的质量M="4" kg，电阻为0. 1Ω，线框通过细线绕过光滑的定滑轮与重物相连，滑轮的质量不计，重物的质量m="1" kg，斜面上ef和gh为斜面上有界匀强磁场的边界，与斜面的底边平行，ef和gh的间距为1. 8 m，磁场方向垂直于斜面向上，B="0." 5 T，开始cd边离gh边的距离为2.25 m，由静止释放，线框恰好能匀速穿过ef边界，线框滑动过程中cd边始终与底边平行，求：（设斜面足够长，重物m不会与滑轮接触，g取10 
）
（1）线框cd边刚进入磁场时速度的大小。
（2）线框进入磁场过程中通过线框的电量。
（3）线框进入磁场过程中在线框中产生的焦耳热。
参考答案：（1）3 m/s?
（2）4 C?
（3）0. 5 J。
本题解析：（1）设M下落高度
，m上升的高度
，则M和m系统机械能守恒，则：
?①
线框刚进入磁场时的速度：v=" 3" m/s?②
（2）线框进入磁场的过程中产生的感应电流的平均值为I，磁通量的变化量为
，变化的时间为
，感应电动势为E，通过线框的电荷量为Q，则有：
?③
?④
?⑤
由③④⑤式得：Q="4" C?⑥
（3）当线框在匀速穿过ef边界时：设速度为
，由平衡知：
?⑦
?⑧
由⑦⑧式得="4m/s?" ⑨
设线框完全进入磁场时速度为
，下滑高度为H，重物上升高度为h，则：
得
m/s
从线框开始进入磁场到完全进入磁场的过程中，下滑高度为
，重物上升高度为
，此过程线框中产生的焦耳热为
，由功能关系得：
得="0." 5 J。
本题难度：简单
4、简答题 如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为0.9kg的金属棒垂直导轨方向放置．导轨间距为0.5m．当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A时金属棒能获得2m/s2的加速度，g取10m/s2．求：
（1）磁场的磁感应强度B．
（2）导棒与水平导轨间的滑动摩擦系数μ．
参考答案：金属棒匀速运动时，安培力与摩擦力，则有：f=BI1L
棒加速运动时，由牛顿第二定律可得：BI2L-f=ma
联立得：BI2L-BI1L=ma
代入数据得：B=1.2T
匀速运动时，有：f=BI1L=1.2×5×0.5N=3N
根据摩擦力公式得：f=μN=μmg
联立以上方程，代入数据得：μ=13，
答：（1）磁场的磁感应强度B为1.2T；
（2）导棒与水平导轨间的滑动摩擦系数μ为13．
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 如图所示，间距为L的平行光滑金属导轨与水平面的夹角为θ，导轨电阻不计．导体棒ab、cd垂直导轨放置，棒长均为L，电阻均为R，且与导轨电接触良好．ab棒处于垂直导轨平面向上、磁感应强度Bl随时间均匀增加的匀强磁场中．cd棒质量为m，处于垂直导轨平面向上、磁感应强度恒为B2的匀强磁场中，恰好保持静止．ab棒在外力作用下也保持静止，重力加速度为g．
（1）求通过cd棒中的电流大小和方向．
（2）在t0时间内，通过ab棒的电荷量q和ab棒产生的热量Q．
（3）若零时刻Bl等于零，ab棒与磁场Bl下边界的距离为L0，求磁感应强度Bl随时间t的变化关系．
参考答案：（1）设通过cd棒中的电流大小为I，
由平衡条件有：B2IL=mgsinθ；
解得：I=mgsinθB2L；
由左手定则可知，电流的方向为c到d；
（2）电荷量q=It0；
解得：q=mgt0sinθB2L；
根据焦耳定律，则产生的热量为Q=I2Rt0；
解得：Q=m2g2Rt0sin2θB22L2；
（3）根据闭合电路欧姆定律，可得电动势：E=2IR；
根据法拉第电磁感应定律，则有：E=△B1△tLL0；
而B1=△B1△tt；
解得：B1=2mgRsinθB2L2L0t；
答：（1）通过cd棒中的电流大小mgsinθB2L和方向为c到d．
（2）在t0时间内，通过ab棒的电荷量q和ab棒产生的热量m2g2Rt0sin2θB22L2．
（3）若零时刻Bl等于零，ab棒与磁场Bl下边界的距离为L0，磁感应强度Bl随时间t的变化关系B1=2mgRsinθB2L2L0t．
本题解析：
本题难度：一般