时间:2017-07-10 21:06:01
1、选择题  如图所示,两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以速度v2向下匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是(?)
A.ab杆所受拉力F的大小为
B.cd杆所受摩擦力为零
C.回路中的电流强度为BL(v1+v2)/2R
D.μ与v1大小的关系为μ=2Rmg/BLv1
参考答案:AD
本题解析:当导体棒ab匀速向右运动时,切割磁感线在回路中产生感应电流,cd运动时不切割磁感线,由右手定则知感应电流方向从a到b,再由左手定则判断出导体棒ab受到水平向左的安培力。导体棒cd受到水平向右的安培力,使导体棒和轨道之间产生弹力,从而使cd受到向上的摩擦力,把物体的受力分析清楚,然后根据物体的平衡即可求解。导体切割磁感线时产生沿abdc方向的感应电流,感应电动势的大小为:
,感应电流为
,故ab受到水平向左的安培力
,由于导体棒ab匀速向右运动,由平衡条件知
,故
,A选项正确,C选项错误;导体棒cd运动时,受到摩擦力和导体棒cd重力平衡,有:μBIL =mg?,解得:
,故B选项错误D选项正确。本题涉及电磁感应过程中的复杂受力分析,解决这类问题的关键是,根据法拉第电磁感应定律判断感应电流方向,然后根据安培定则或楞次定律判断安培力方向,进一步根据运动状态列方程求解
本题难度:一般
2、选择题  水平放置的金属框架cdef处于如图的匀强磁场中,金属棒ab置于粗糙的框架上且接触良好.从某时刻开始,磁感应强度均匀增大,金属棒ab始终保持静止,则(?)
A.ab中电流增大,ab棒所受摩擦力也增大
B.ab中电流不变,ab棒所受摩擦力也不变
C.ab中电流不变,ab棒所受摩擦力增大
D.ab中电流增大,ab棒所受摩擦力不变
参考答案:C
本题解析:因磁感应强度是均匀增大的,所以根据
可得产生的感应电动势恒定不变,又因为ab静止不动,所以线框abed的电阻不变,故电流恒定,AD错误;ab受到的安培力
,B在均匀增大,所以安培力在均匀增大,而ab受到安培力和摩擦力相互平衡,所以摩擦力在增大,故选C
点评:需要注意磁感应强度均匀变化时,产生的感应电动势是恒定的
本题难度:一般
3、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变化的图像如图(b)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,下图中能正确表示线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图像是(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
4、选择题  如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路.当PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动,则PQ所做的运动可能是(  )
A.向右加速运动
B.向右减速运动
C.向左加速运动
D.向左减速运动
参考答案:BC
本题解析:由图知,导线ab中电流方向从b到a,右手定则得MN处磁场方向垂直直面向里,要使,MN向右运动,由左手定则知,电流方向从M到N,若PQ向左做加速运动,根据右手定则,电流方向P-->Q,在L2中根据右手定则,磁场方向向下,且磁感应强度增大,则在L1中由于磁场增大,由楞次定律得:L1会产生一个竖直向上的感应磁场,根据右手定责,判断电流方向M--->N,同理向右减速运动也可以,故B、C正确;A、D错误。
考点:本题考查楞次定律
本题难度:一般
5、选择题  如图所示,匀强磁场区域宽为d,一正方形线框abcd的边长为l,且l>d,线框电阻的大小为r,以恒定的速度v通过磁场区域,从线框刚进入到完全离开磁场的这段时间内,下列说法正确的是
A.bc边刚进入磁场和ad边刚进入磁场时产生的感应电流的方向是相反的
B.维持线框匀速通过磁场全过程中都要施加恒力
C.在整个过程中电阻产生的热量
D.线框中没有感应电流的时间是
参考答案:AD
本题解析:进入时产生的感应电动势为Blv,导体棒受到的安培力为
,由于匀速进入磁场,所以刚开始进入外力F即为
。但是由于L>d,说明完全进入后,在外力就要等于零,所以B错。根据右手定则,可以判断,bc进入与bc边出去时切割磁感线产生的感应电流方向相反,所以A正确。线框进入时产生的热量为克服安培力做功即
,出磁场也以该速度出磁场,所以整个过程
,所以C错。根据刚才分析线框中没有感应电流的时间是
,所以D正确
点评:难度中等,此类题型考察切割磁感线这类问题常见的公式以及相关分析,例如所受安培力、安培力做功等
本题难度:简单