时间:2017-07-27 12:11:55
1、选择题 闭合铜环与闭合金属框相接触放在匀强磁场中，如图所示，当铜环向右移动时，金属框架不动，下列说法中正确的是（ ）
A．铜环中没有感应电流产生，因磁通量没有变化
B．金属框中没有感应电流产生，因磁通量没有变化
C．铜环中没有感应电流产生，金属框中有感应电流产生
D．铜环和金属框中都有感应电流产生
参考答案：D
本题解析：
本题难度：简单
2、简答题 高频焊接是一种常用的焊接方法，图1是焊接的原理示意图．将半径为r=10cm的待焊接的环形金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以高频变化电流，线圈产生垂直于工件所在平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示，t=0时刻磁场方向垂直线圈所在平面向外．工件非焊接部分单位长度上的电阻R0=1.0×10-3Ω?m-1，焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍，焊接的缝宽非常小，不计温度变化对电阻的影响．
（1）求环形金属工件中感应电流的大小，在图3中画出感应电流随时间变化的i-t图象（以逆时针方向电流为正）；
1000
3 |
参考答案：（1）环形金属工件电阻为R=2πrR0+9×2πrR0=20πrR0=6.28×10-3Ω
在0-23T时间内的感应电动势为E=△B△t?πr2=6.28V
电流为I=ER=1.0×103A
由楞次定律得到电流方向逆时针
I-t关系图象如图所示．
（2）设环形金属工件中电流的有效值为I效，在一个周期内
I效2RT=I2R2T3
解得：I效=1000
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 如右图所示，两足够长的平行金属导轨水平放置，间距为L，左端接有一阻值为R的电阻；所在空间分布有竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场．有两根导体棒c、d质量均为m，电阻均为R，相隔一定的距离垂直放置在导轨上与导轨紧密接触，它们与导轨间的动摩擦因数均为μ.现对c施加一水平向右的外力，使其从静止开始沿导轨以加速度a做匀加速直线运动．(已知导体棒c始终与导轨垂直、紧密接触，导体棒与导轨的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨的电阻忽略不计，重力加速度为g)
?
(1)经多长时间，导体棒d开始滑动；
(2)若在上述时间内，导体棒d上产生的热量为Q，则此时间内水平外力做的功为多少？
参考答案：(1) 
(2) 
本题解析：(1)设导体棒d刚要滑动的瞬间，流过d的电流为I，c的瞬时速度为v
电动势
①
流过d的电流?
②
d受到的安培力大小为
③
对d受力分析后，得
④
c的运动时间为
⑤
综合①、②、③、④、⑤并代入已知得
t＝⑥
v＝
.⑦
(2)导体棒d上产生的热量为Q，则整个电路上产生的热量为
⑧
c发生的位移为
⑨
外力做的功为
⑩
由⑥、⑦、⑧、⑨、⑩并代入已知得?
点评：做此类型问题的关键是对安培力的正确分析，安培力是连接电磁问题与力学的桥梁
本题难度：一般
4 、计算题 如图所示，半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向内。一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端，电路中的定值电阻为r，其余电阻不计，导体棒与圆形导轨接触良好。求：
（1）在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值；
（2）MN从左端到右端的整个过程中，通过r的电荷量；
（3）当MN通过圆导轨中心时，通过r的电流是多大？
参考答案：解：（1）
，
，
，
（2）
（3）
本题解析：
本题难度：困难
5、选择题 如图8所示，每米电阻为lΩ的一段导线被弯成半径r=lm的三段圆弧组成闭合回路．每段圆弧都是
圆周，位于空间直角坐标系的不同平面内：ab曲段位于．xoy平面内，bc段位于yoz平面内，ca段位于zox平面内．空间内存在着一个沿+x轴方向的磁场，其磁感应强度随时间变化的关系式为Bt=0.7+0.6t(T)。则（）
A．导线中的感应电流大小是0.1A，方向是a→c→b→a
B．导线中的感应电流大小是0.1A，方向是a→b→c→a
C．导线中的感应电流大小是
A，方向是a→c→b→a
D．导线中的感应电流大小是A，方向是a→b→c→a
参考答案：A
本题解析：根据楞次定律可判定导线中的感应电流方向是a→c→b→a，B、D都错；再由法拉第电磁感应定律
和闭合电路的欧姆定律I=E/R可求得导线中的感应电流大小是0.1A。
本题难度：一般