时间:2017-08-07 15:12:53
1、计算题 如图甲所示，固定于水平面上的两根互相平行且足够长的金属导轨，处在方向竖直向下的匀强磁场中。两导轨间距离l= 0.5m，两轨道的左端之间接有一个R=0.5W的电阻。导轨上垂直放置一根质量m=0.5kg的金属杆。金属杆与导轨的电阻忽略不计。将与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，使杆从静止开始运动，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v与F的关系如图乙所示。取重力加速度g=10m/s2，金属杆与导轨间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，金属杆始终与轨道垂直且它们之间保持良好接触。
（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？
（2）求磁感应强度B的大小，以及金属杆与导轨间的动摩擦因数μ 。
参考答案：（1）加速度减小的变加速直线运动；（2）B=1T；μ=0.4。
本题解析：（1）当对杆施加一定的拉力而使杆运动时，杆切割磁感线产生感应电流，电流产生的安培力又阻碍杆的运动，当速度越大，安培力就越大，直到拉力与安培力、摩擦力的保力为零时，杆做匀速直线运动，故杆做匀速直线运动前，杆的加速度是变化的，所以它做变加速直线运动；由于杆受到的合力是小的，故加速度逐渐减小，所以杆做的是加速度逐渐减小的变加速直线运动。
（2）设杆匀速运动的速度为v，则此时杆产生的感应电动势E=Blv，电路中的电流为I=
，安培力的大小为F=BlI=
。
设摩擦力为f，则当拉力为4N时，杆匀速的速度为4m/s，故4N=f+
N；
则当拉力为8N时，杆匀速的速度为12m/s，故8N=f+
N；
解之得：B=1T，f=2N；
故金属杆与导轨间的动摩擦因数μ=
=0.4。
考点：牛顿第二定律，安培力的计算。
本题难度：困难
2、选择题 如图，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴ΟΟ′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则在0～
| π 2ω |
参考答案：线圈周期T=2πω，则π2ω=14T，在0～π2ω（14T）时间内，穿过线圈的磁通量逐渐增大，磁通量的变化率逐渐减小，线圈产生的感应电动势逐渐减小，线圈中的感应电流逐渐减小，故ABC错误，D正确；
故选：D．
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 A、B两个闭合电路，穿过A电路的磁通量由0增加到3×103Wb，穿过B电路的磁通量由5×103Wb增加到6×103Wb．则两个电路中产生的感应电动势EA和EB的关系是（ ）
A．EA＞EB
B．EA=EB
C．EA＜EB
D．无法确定
参考答案：根据法拉第电磁感应定律得
? 感应电动势E=△φ△t
A、B两个闭合电路，穿过电路的磁通量变化需要的时间不清楚，所以两个电路中产生的感应电动势大小关系无法确定．
故选D．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示的匀强磁场中有一根弯成45°的金属线POQ，其所在平面与磁场垂直，长直导线MN与金属线紧密接触，起始时OA=L0，且MN⊥OQ，所有导线单位长度电阻均为r，MN运动的速度为
，使MN匀速的外力为F，则外力F随时间变化的规律图正确的是
参考答案：C
本题解析：设经过时间t，则N点距离O点的距离为l0+vt，金属棒的长度也为l0+vt，此时金属棒产生的感应电动势：E=B(l0+vt)v；整个回路的电阻为
；回路的电流
；导体棒受到的拉力等于安培力：
；故答案为C。
考点：法拉第电磁感应定律；安培力.
本题难度：一般
5、选择题 电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备。下列电器设备中，没有利用电磁感应原理的是 ：(? )
A．动圈式话筒
B．日光灯镇流器
C．磁带录放机
D．白炽灯泡
参考答案：D
本题解析：白炽灯泡利用电流的热效应，其它均利用电磁感应原理，D正确。
本题难度：简单