时间:2017-07-10 22:24:48
1、选择题 如图所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度
cm/s通过磁场区域。在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t=0，在下图所示的图线中，能正确反映感应电流随时间变化规律的是
[? ]
A．
B．
C．
D．
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般
2、实验题 关于“研究影响感应电动势大小的有关因素”的实验。
（1）如图所示为本实验装置图，图中①所示的器材是________，图中②所示的器材是__________。 
（2）实验时，针对同一个螺线管分别让小车以不同的速度靠近它，这是为了研究
[? ]
A．感应电动势的大小与小车运动速度的关系
B．感应电动势的大小与磁通量变化的时间的关系
C．感应电动势的大小与磁通量的变化量的关系
D．感应电动势的大小与螺线管匝数的关系
（3）通过本实验，可以得出的结论是：若穿过回路的磁通量变化越快，则_______________。
参考答案：（1）光电门，螺线管（线圈）
（2）B
（3）感应电动势越大
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 如图把一个面积为S，总电阻为R的矩形金属环放在磁感应强度为B的匀强磁场中，当把环翻转180°的过程中，流过金属环某一横截面的电量是______．
参考答案：当把环翻转180°的过程中，穿过圆环的磁通量变化量的大小为：△Φ=2BS；
根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势的平均值为：.E=△Φ△t
感应电流的平均值为：.I=.ER
流过环某一横截面的电量为：q=.I?△t
联立上式得：q=2BSR
故答案为：2BSR．
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 有一个1000匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb增加到0.08Wb，求线圈中的感应电动势．
参考答案：根据法拉第电磁感应定律得
E=N△?△t=1000×0.08-0.020.4V=150V?
答：线圈中的感应电动势为150V
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 如图所示（俯视），MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨．两导轨间距为L=0.2m，其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场B1=5.0T。导轨上NQ之间接一电阻R1=0.40
，阻值为R2=0.10
的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触。两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极相连。电容器C紧靠着带小孔a（只能容一个粒子通过）的固定绝缘弹性圆筒。圆筒内壁光滑，筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场B2，O是圆筒的圆心，圆筒的内半径为r=0.40m。
（1）用一个大小恒为10N，平行于MN水平向左的外力F拉金属杆，使杆从静止开始向左运动求：当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小；
（2）当金属杆处于（1）问中的匀速运动状态时，电容器C内紧靠极板且正对a孔的D处有一个带正电的粒子从静止开始经电容器C加速后从a孔垂直磁场B2并正对着圆心O进入筒中，该带电粒子与圆筒壁碰撞四次后恰好又从小孔a射出圆筒。已知粒子的比荷q/m=5×107（C/kg），该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失，不计粒子重力和空气阻力，则磁感应强度B2多大（结果允许含有三角函数式）。
参考答案：（1）
（2）（ⅰ）情形1：每段轨迹圆弧对应的圆心角为
得：
?
（ⅱ）情形2：每段轨迹圆弧对应的圆心角为
?
将数据代式得?
本题解析：（1）金属杆先做加速度变小的加速运动，最终以最大速度匀速运动.设杆匀速运动时速度为v，
将已知数据代入得：?
（2）设杆匀速运动时C两极板间的电压为U，带电粒子进入圆筒的速率为V.在磁场中作匀速圆周运动的半径为R，由于C与电阻R1并联，
据欧姆定律得，
?
据动能定理有，
?
带电粒子在磁场中作匀速圆周运动，
?
由于带电粒子与圆筒壁碰撞时无电量和能量损失，那么每次碰撞前后粒子速度大小不变.速度方向总是沿着圆筒半径方向，4个碰撞点与小孔a恰好将圆筒壁五等分，粒子在圆筒内的轨迹具有对称性，由5段相同的圆弧组成，设每段轨迹圆弧对应的圆心角为
，则由几何关系可得：
?
有两种情形符合题意（如图所示）：
（ⅰ）情形1：每段轨迹圆弧对应的圆心角为
得：?
（ⅱ）情形2：每段轨迹圆弧对应的圆心角为?
将数据代式得?
本题难度：一般