时间:2017-08-05 17:47:37
1、简答题 如图所示．固定在水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动，此时abeb构成一个边长为L的正方形，棒的电阻为r，其余部分电阻不计，开始时磁感应强度为B0．
（1）若从t=0时刻起，磁感应强度B均匀增加，每秒增量为k，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，在图上标出感应电流的方向；
（2）在上述（1）情况中，棒始终保持静止，当t=t1秒时需加的垂直于水平拉力为多大？
（3）若从t=0时刻起，磁感应强度B逐渐减小，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流．则磁感应强度B应怎样随时间t变化？（写出B与t的关系式）
参考答案：（1）由题得：磁感应强度B的变化率△B△t=kT/s，
由法拉第电磁感应定律知：
回路中感应电动势? E=△Φ△t=△Bs△t=kl2
感应电流? ?I=kL2r
根据楞次定律知感应电流方向为逆时针，即由b→a→d→e．
（2）当t=t1时，B=B0+kt1
安培力大小为F安=BIL
棒的水平拉力?F=F安=(B0+kt1)kL3r
（3）为了使棒中不产生感应电流，则回路中总磁通量不变．
t=0时刻，回路中磁通量为B0L2?
设t时刻磁感应强度为B，此时回路中磁通量为BL（L+vt））
应有?BL（L+vt）=B0L2?
则B=B0LL+vt
磁感应强度随时间的变化规律是B=B0LL+vt
答：
（1）棒中的感应电流大小为kL2r，感应电流的方向为逆时针；
（2）棒始终保持静止，t=t1秒时需加的垂直于水平拉力为(B0+kt1)kL3r．
（3）磁感应强度B的表达式为B=B0LL+vt．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，她把一个带铁芯的线圈、开关和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈上，且使铁芯穿过套环。闭合开关的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均末动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是?
A．线圈接在了直流电源上
B．线圈中有一匝断了
C．所选线圈的匝数过多
D．所用套环的材料与老师的不同
参考答案：BD
本题解析：由题意知，闭合开关的瞬间，金属套环要产生感应电流，据楞次定律知线圈的磁场与感应电流的磁场相对，所以套环受到线圈向上的斥力，即在闭合开关的瞬间，套环立刻跳起，由图知实验所用电源是直流电源，A错；线圈中有一匝断了，则电路中没有电流，线圈不会产生磁场，线圈和套环间没有力的作用，套环不会跳起，B对；所选线圈的匝数过多，则小球产生的磁场更强，套环会跳起的更高，C错；所用套环的材料与老师的不同，若是塑料套环不会产生感应电流，线圈和套环间没有力的作用，套环不会跳起，D对.
点评：本题学生会分析套环跳起的原因，然后用相应的知识去判断。
本题难度：简单
3、选择题 如图所示，两相同金属环M、N，平行共轴放置，在环M中通以如图所示的交流电，则关于两环间作用力下列叙述正确的是 
[? ]
A．t1~t2时间内，两环相斥
B．t1~t2时间内，两环相吸
C．t3时刻，两环间作用力最大
D．t3时刻，两环间作用力为零
参考答案：BD
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径rA=2rB，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。求：
（1）A、B线圈中产生的感应电流的方向是逆时针还是顺时针？
（2）A、B线圈中产生的感应电动势之比EA：EB是多少？
（3）A、B线圈中产生的感应电流之比IA：IB是多少？
参考答案：（1）顺时针（2）4：1（3）2：1
本题解析：
点评：本题难度较小，熟练掌握楞次定律与法拉第电磁感应定律内容不难回答本题
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，电阻不计的竖直光滑金属轨道PMNQ，其PMN部分是半径为r的
| 1 4 |
| 2 |
| 1 2 |
| Br2(π-2) 4R |
参考答案：
A、杆在下滑过程中，杆与金属导轨组成闭合回路，磁通量在改变，会产生感应电流，杆将受到安培力作用，则杆的机械能不守恒．故A错误．
B、杆最终沿水平面时，不产生感应电流，不受安培力作用而做匀速运动．故B正确．
C、杆从释放到滑至水平轨道过程，重力势能减小12mgr，产生的电能和棒的动能，由能量守恒定律得知：杆上产生的电能小于12mgr．故C错误．
D、杆与金属导轨组成闭合回路磁通量的变化量为△Φ=B（14πr2-12r2），根据推论q=△ΦR，得到通过杆的电量为q=Br2(π-2)4R．故D正确．
故选BD
本题解析：
本题难度：简单