时间:2017-07-27 12:46:43
1、选择题 如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动, MN中产生的感应电动势为El;若磁感应强度增为2B,其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比El: E2分别为：
A.c→a，2: 1 B. a→c，2: 1 C.a→c，1: 2 D.c→a，1: 2
参考答案：C
本题解析：因为MN产生的感应电动势E=BLv，在速度v，MN在磁场中的长度L都不变时，电动势E与磁场B成正比，故电动势之比E1: E2=1: 2，AB错误；再由右手定则可知，MN中的电流方向为N→M，故电阻中的电流方向为a→c，选项C正确。
考点：感应电动势大小及感应电流方向的判断。
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，光滑的“∏”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好。磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域。现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动。以下说法中正确的有
[? ]
A．若B2＝B1，金属棒进入B2区域后将加速下滑
B．若B2＝B1，金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑
C．若B2>B1，金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑
D．若B2>B1，金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑
参考答案：BD
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD，间距为L，金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动．棒与导轨垂直，并接触良好．它们的电阻均可不计．导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B．导轨右边与电路连接．电路中的三个定值电阻R1、R2、R3阻值分别为2R、R和0.5R．在BD间接有一水平放置的平行板电容器C，极板间距离为d．
（1）当ab以速度v0匀速向左运动时，电容器中质量为m的带电微粒恰好静止．试判断微粒的带电性质，及带电量的大小．
（2）当ab棒以某一速度沿导轨匀速运动时，发现带电微粒从两极板中间由静止开始向下运动，历时t=2×10-2?s到达下极板，已知电容器两极板间距离d=6×10-3m，求ab棒的速度大小和方向．（g=10m/s2）
参考答案：（1）棒匀速向左运动，感应电流为顺时针方向，电容器上板带正电，板间场强向下．
∵微粒受力平衡，电场力向上，场强方向向下．
∴微粒带负电．
设微粒带电量大小为q，由平衡条件知：mg=qUCd…①
对R1、R2和金属棒构成的回路，由欧姆定律可得
? I=E3R…②
? UC=IR2=IR…③
由法拉第电磁感应定律可得 E=BLv0…④
由以上各式求得?q=3mgdBLv0…⑤
（2）因带电微粒从极板中间开始向下作初速度为零的匀加速运动，
由运动学公式得：12d=12at2…⑥
得?a=15m/s2=32g＞g…⑦
可见带电微粒受到的电场力向下，所以ab棒应向右运动，设此时极板间电压为UC′，由牛顿第二定律，得
?mg+qUC′d=m?32g…⑧
出⑤和⑧得?UC′=16BLv0
设棒ab运动速度为vx，则电动势E′=Blvx，由欧姆定律得：
?UC′=I′R2=BLvx3R?R=13BLvx=16nlv0
∴vx=12v0．即棒运动速度大小应为原来速度的一半，即为12v0．
答：
（1）微粒的带负电，带电量的大小为3mgdBLv1．
（2）ab棒的速度大小为12v0，方向向右．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上．质量为m的金属杆ab，以初速v0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端．若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆ab的电阻及空气阻力，则
A．上滑过程中重力所做的功的绝对值大于下滑过程
B．上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多
C．上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多
D．上滑过程的时间比下滑过程长
参考答案：B
本题解析：重力做功只与始末位置的有关，由于金属杆又返回到底端，可见上滑和下滑过程始末位置相同，重力做功相同，A错；电阻R上产生的热量是由安培力做功转化而来，
,上滑和下滑过程中，位移L相同，由于安培力做负功，上滑过程的平均速度大于下滑过程的平均速度，位移相同，故上滑过程通过所用的时间小于下滑过程所用时间，同理电阻R产生的热量比下滑过程多，B对、D错；由
可知，上滑过程和下滑过程通过电阻R的电量相同，C错。
考点：本题考查了电磁感应现象中的功能关系。
本题难度：一般
5、计算题 如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内，存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积S=200cm2，匝数n=1000，线圈电阻r=1.0Ω。线圈与电阻R构成闭合回路，电阻的阻值R=4.0Ω。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，求：
（1）在t=2.0s时刻，穿过线圈的磁通量和通过电阻R的感应电流的大小；
（2）在t=2.0s时刻，电阻R消耗的电功率；
（3）0~6.0s内整个闭合电路中产生的热量。 
参考答案：解：（1）根据法拉第电磁感应定律，0~4.0s时间内线圈中磁通量均匀变化，产生恒定的感应电流
t1=2.0s时的感应电动势
根据闭合电路欧姆定律，闭合回路中的感应电流
解得I1=0.2A
（2）由图象可知，在4.0s~6.0s时间内，线圈中产生的感应电动势
根据闭合电路欧姆定律，t2=5.0s时闭合回路中的感应电流
=0.8A
电阻消耗的电功率P2=I22R=2.56W
（3）根据焦耳定律，0~4.0s内闭合电路中产生的热量Q1=I12(r＋R)Δt1=0.8 J
4.0~6.0s内闭合电路中产生的热量Q2=I22(r＋R)Δt2=6.4 J
0~6.0s内闭合电路中产生的热量Q=Q1＋Q2=7.2J
本题解析：
本题难度：困难