时间:2017-08-07 16:27:38
1、简答题 如图所示,在倾角为300的绝缘斜面上,固定两条无限长的平行光滑金属导轨,匀强磁场B垂直于斜面向上,磁感应强度B=0.4T,导轨间距L=0.5m,两根金属棒ab、cd与导轨垂直地放在导轨上,金属棒ab和cd的质量分别为m1=0.1kg,m2=0.2kg,电阻分别为r1=0.8W,r2=1.2W,导轨电阻不计.当用沿斜面向上的恒力F拉动金属棒ab匀速向上运动时.金属棒cd恰在斜面上保持静止。(g取10m/s2) 求:
(1)金属棒ab两端的电势差为多大?
(2)F力的功率?
(3)2秒内电路里产生的焦耳热?
参考答案:(1)6V
(2)75W
(3)100J
本题解析:以导体棒cd为研究对象,受力分析如图所示:
根据平衡条件有
m2sin30°=ILB
所以有I=5A
而ab两端的电压等于cd所分得的电压,则有
U=IRcd=6V
同理ab上所分得的电压为
U内=IRab=4V
所以感应电动势为E=10V
同理以ab为研究对象可得
m1gsin30°+ILB=F
代入数据得? F=1.5N
又因为? E=BLv,所以v=50m/s
P=Fv=75W
根据焦耳定律有
Q="EI=100J?"
本题难度:简单
2、计算题 (10分)10匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电动势e=10sin 20πt(V).求:
(1)t=0时,线圈内磁通量Φ和磁通量变化率;
(2)线圈从中性面开始转动180°过程中,感应电动势的平均值和最大值之比.
参考答案:(1)Φmax=
(2)
本题解析:(1)t=0时,由交变电动势e=10sin 20πt(V)表达式可知线圈的感应电动势为零,即磁通量的变化率为零,所以线圈从中性面开始计时通过线圈的磁通量最大
由
Φmax,而
,
?(2分)
所以最大的磁通量Φmax=
?(3分)
(2)线圈从中心面开始计转过180°过程中,感应电动势的平均值
?(3分)
?(2分)
本题难度:一般
3、选择题 下列说法正确的是:( )
A.若一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零
B.由
可知,磁感应强度大小与放在该处的小段通电导线IL的乘积成反比
C.由
可知,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比
D.穿过闭合回路中的磁通量均匀增加时,回路中产生的感应电动势也均匀增加
参考答案:C
本题解析:
试题分析:当通电导线与磁场平行,磁感应强度不为0时,所受磁场力作用,故A错误;
属于比值定义,则电容器的电容与其所带电量无关,磁感应强度大小与放在该处的小段通电导线IL的乘积也无关,由磁场本身决定,故B错误;根据法拉第电磁感应定律,
可知,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,故C正确;闭合回路中的磁通量均匀增加时,回路中产生的感应电动势是不变,故D错误。
考点: 比值法定义;法拉第电磁感应定律
本题难度:一般
4、填空题 粗细均匀的电阻丝电阻为R,围成n匝边长为a的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场分界线MN位于线框中央,左右两边磁场的磁感应强度大小均为B,方向垂直于线框平面,如图所示.现使线框以大小为v的恒定速度向右平移a/2,则在此过程中穿过线框的磁通量的变化为______,克服安培力做的功为______.
参考答案:初位置的磁通量为?1=B?a2,末位置的磁通量为?2=Ba22-Ba22=0,
所以此过程中穿过线框的磁通量的变化△?=?2-?1=0-Ba2,因此磁通量变化为Ba2.
线框切割磁感线,产生的感应电动势,为E=2nBav,则感应电流为I=ER
由于匀速运动,所以安培力等于F=2nBIa=4n2B2a2vR
则安培力做功为:W=F?a2?=2n2B2a3vR
故答案为:Ba2;2n2B2a3vR
本题解析:
本题难度:简单
5、填空题 如图所示,a、b、c三点的坐标分别为a(40,0,0)、b(0,30,0)、c(0,0,40),用每厘米长度电阻为0.1Ω的导线依次连接abcOa点,形成闭合回路。该空间存在一个沿x轴正方向的匀强磁场,其磁感应强度大小随时间变化的关系式为B=(0.7+0.6t)T,则回路中的感应电流方向为____________(选填“abcOa”或“aOcba”);大小为____________A。 
参考答案:aOcba,0.002
本题解析:
本题难度:一般