时间:2017-08-07 16:15:30
1、填空题 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，金属棒AD长0.4m，与框架宽度相同，电阻R=
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参考答案：（1）金属棒匀速运动时产生的感应电动势 E=BLv=0.1×0.4×5V=0.2V
电路中总电阻为R总=R+R1R2R1+R2=13Ω+2×12+1Ω=1Ω
流过金属棒的感应电流为 I=ER总=0.2A
（2）金属棒两端电压为 U=IR=0.2×13V=115V
电容器中储存的电荷量为 Q=CU=0.3×10-6×115C=2×10-8C
答：
（1）流过金属棒的感应电流为0.2A．
（2）若图中电容器C为0.3μF，电容器中储存了2×10-8C的电荷量．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 下列说法正确的是(? )
A．电动势由电源中非静电力的性质决定,与其他因素无关
B．在电源中，非静电力做功，将其他形式的能转化为电能
C．在外电路中，电场力做功，将其他形式的能转化为电能
D．电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移到正极所做的功
参考答案：ABD
本题解析：A、电源的电动势由电源中非静电力做功的性质决定,与其他因素无关；正确
B、电源的作用是通过非静电力做功，将其他形式的能转化为电能；正确
C、在外电路中，电场力做功，将电能转化为其他形式的能；错误
D、电源内部非静电力把正电荷从电源负极移送到正极，根据电动势的定义式
可知，电动势在数值上等于非静电力把单位正电荷从电源负极移送到正极所做的功；正确
故选ABD
点评：根据电动势的定义式可知，非静电力把单位正电荷从电源负极移送到正极所做的功等于电源的电动势，电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量，与外电路的结构无关，电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
本题难度：简单
3、选择题 电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是
[? ]
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 如图所示，固定于水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动．此时abed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）若保持磁感应强度B0不变，欲使ab在水平外力F作用下向右以v0匀速运动，则F的大小、方向如何？
（2）若从t=0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增加量为k，同时保持棒静止，求棒中的感应电流大小和方向．
（3）在上述（2）的情况下，棒始终保持静止，当t=t1时，垂直于棒的水平拉力为多大？
（4）若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，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，则磁感应强度怎样随时间变化？（写出B与t的关系式）
参考答案：（1）对棒受力分析，外力与安培力相平衡，
而安培力的大小为F=BIL
法拉第电磁感应定律，得切割感应电动势为E=BLv0
闭合电路欧姆定律得，I=ER+r
由上综合而得，F=B02L2v0r，
根据右手定则可知，安培力的方向水平向左，因此外力的方向水平向右．?
（2）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=△?△t=△B?S△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．
（3）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
（4）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）水平外力F的大小F=B02L2v0r，方向向右；
（2）棒中的感应电流大小为kL2r，感应电流的方向为逆时针；
（3）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．
（4）磁感应强度B的表达式为B=B0LL+vt．
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量）．由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，称为电磁流量计．它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成．
传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极a和c，a，c间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与a、c的连接放像以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直．当导电液体流过测量管时，在电极a、c的间出现感应电东势E，并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q．设磁场均匀恒定，磁感应强度为B．
（1）已知D=0.40m，B=205×10-3T，Q=0.123/s，设液体在测量管内各处流速相同，试求E的大小（π去3.0）
（2）一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值．但实际显示却为负值．经检查，原因是误将测量管接反了，既液体由测量管出水口流入，从如水口流出．因为已加压充满管道．不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正直的简便方法；
（3）显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为R．a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率色变化而变化，从而会影响显示仪表的示数．试以E、R．r为参量，给出电极a、c间输出电压U的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响．
参考答案：（1）导电液体通过测量管时，相当于导线做切割磁感线的运动，在电极a、c?间切割感应线的液柱长度为D，设液体的流速为v，
? 则产生的感应电动势为
? ? E=BDv? ? ①
? 由流量的定义，有Q=Sv=πD24v? ? ?②
? 式联立解得?E=BD4QπD2=4BQπD
? 代入数据得?E=4×2.5×10-3×0.123×0.4V=1.0×10-3V
（2）能使仪表显示的流量变为正值的方法简便，合理即可，如：
? 改变通电线圈中电流的方向，是将磁场B反向，或将传感器输出端对调接入显示仪表．
（3）传感器的显示仪表构成闭合电路，有闭合电路欧姆定律I=ER+r? U=IR=RER+r=E1+rR③
? 输入显示仪表测量的是a、c间的电压U，流量示数和U一一对应，E?与液体电阻率无关，而r随电阻率的变化而变化，由③式可看出，r变化相应的U也随之变化．在实际流量不变的情况下，仪表显示的流量示数会随a、c间的电压U的变化而变化，增大R，使R＞＞r，则U≈E，这样就可以降低液体电阻率的变化对显示仪表流量示数的影响．
答：（1）E的大小为1.0×10-3V．
? （2）使显示仪表的流量指示变为正直的简便方法将磁场B反向，或将传感器输出端对调接入显示仪表．
? （3）电极a、c间输出电压U的表达式为U=RER+r．增大R，使R＞＞r，U≈E，可以降低液体电阻率的变化对显示仪表流量示数的影响．
本题解析：
本题难度：一般