时间:2017-08-08 07:47:15
1、选择题 一直升机停在南半球的地磁场上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B，直升机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示，如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则 
[? ]
A．E=πfl2B，且a点电势低于b点电势
B．E=2πfl2B，且a点电势低于b点电势
C．E=πfl2B，且a点电势高于b点电势
D．E=2πfl2B，且a点电势高于b点电势
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，光滑的水平桌面上放着两个完全相同的环形金属导体a和b，条形永久磁铁N极竖直向下靠近两环，则：（ ? ）
A．a，b互相靠近
B．a，b互相远离
C．a，b均静止不动
D．a，b向上跳起
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 在图中，设有界匀强磁场的磁感应强度B=0.10T，方向竖直向下，矩形导线框abcd的边长ab=60cm，bc=40cm，其ad边在磁场外．线框向右水平匀速运动的速度v=5.0m/s，线框的电阻R=0.50Ω．求：
（1）线框中感应电动势的大小；
（2）线框中感应电流的大小；
（3）cd边受到的安培力的大小．
参考答案：（1）线框中感应电动势为：
E=BLbcv=0.10×0.40×5.0V=0.20V
（2）线框中感应电流为：
I=ER=0.200.50A=0.40A
（3）cd边受到的安培力为：
F=BILcd=0.40×0.60×0.10N=0.024N
答：（1）线框中感应电动势的大小为0.20V；
（2）线框中感应电流的大小为0.40A；
（3）cd边受到的安培力的大小为0.024N．
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 如图所示，水平旋转的平行金属导轨M、N间接一阻值R=0.128Ω的电阻，轨道宽为L=0.8m．轨道上搭一金属棒ab，其质量m=0.4kg，ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，除R外其余电阻不计，垂直于轨道的匀强磁场的磁感应强度为B=2T，ab在一电动机的牵引下由静止开始运动，经过t=2s，ab运动了s=1.2m，刚好达到最大速度．此过程中电动机的平均输出功率为8W，最大输出功率14.4W．求：
（1）金属棒ab运动的最大速度多大？
（2）该过程中电阻R上消耗的电能．（g=10m/s2）
参考答案：（1）速度最大时，加速度为零，
则有F-μmg-BIL=0①
设最大速度为vm，
则有：F=Pmvm②
电流I=BLvmR③
把②③代入①得：B2L2Rv2m+μmgvm-Pm=0，
解得：Vm=0.8m/s
（2）根据动能定理：.P×t-μmg×s-WA=12mv2m-0
克服安培力做的功全部转化为电能，电能消耗在电阻R上，
则有：WR=W安
根据动能定理知：.Pt-μmg-W安=12mv2m-0
代入数据解得WR=13.472J
答：（1）金属棒ab运动的最大速度为0.8m/s；
（2）该过程中电阻R上消耗的电能13.472J．
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1m，上端接有电阻R1＝3Ω，下端接有电阻R2＝6Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m＝0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示.求：
(1)磁感应强度B；
(2)杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q.
参考答案：(1) 2T(2) 0.05C
本题解析：(1)由图象知，杆自由下落距离是0.05m，当地重力加速度g＝10m/s2，则杆进入磁场时的速度v＝
＝1m/s
由图象知，杆进入磁场时加速度a＝－g＝－10m/s2
由牛顿第二定律得mg－F安＝ma
回路中的电动势E＝BLv
杆中的电流I＝
R并＝
F安＝BIL＝
得B＝
＝2T
(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势
＝
杆中的平均电流
＝
通过杆的电荷量Q＝·Δt
通过R2的电量q＝
Q＝0.05C
本题主要考查对电磁感应定律的应用，先根据图象得到杆进入磁场的速度，再根据牛顿定律求出磁场对杆的安培力，根据感应电动势和安培力的计算公式计算出磁感应强度，根据平均电流和时间计算出电荷量；
本题难度：困难