时间:2017-08-08 07:52:51
1、计算题 如图甲，平行导轨MN、PQ水平放置，电阻不计.两导轨间距d=10cm，导体棒ab、cd放在导轨上，并与导轨垂直.每根棒在导轨间的部分，电阻均为R=1.0Ω.用长为L=20cm的绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中.t=0的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态.此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示.不计感应电流磁场的影响.整个过程丝线未被拉断.求：⑴0~2.0s的时间内，电路中感应电流的大小与方向；⑵t=1.0s的时刻丝线的拉力大小.
参考答案：⑴
，顺时针?⑵
本题解析：⑴由图乙可知
由法拉第电磁感应定律有
则
由楞次定律可知电流方向为顺时针方向
⑵导体棒在水平方向上受丝线拉力和安培力平衡
由图可知t=1.0s是B=0.1T
则
点评：本题的关键掌握法拉第电磁感应 定律
以及安培力的大小公式F=BIL．
本题难度：一般
2、选择题 某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为
T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过。设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s。下列说法正确的是
A．河北岸的电势较高
B．河南岸的电势较高
C．电压表记录的电压为9mV
D．电压表记录的电压为5mV
参考答案：BD
本题解析：根据法拉第电磁感应定律可求E=BLv=5mV，所以C错误；D正确；再根据右手定则可判断河南岸的电势较高，所以A错误；B正确。
本题难度：简单
3、选择题 在电磁感应现象中，下列说法正确的是(? )
A．穿过闭合电路（总电阻不变）的磁通量越大，电路中的感应电流也越大
B．穿过闭合电路（总电阻不变）的磁通量变化的越多，电路中的感应电流也越大
C．穿过电路（总电阻不变）的磁通量变化的越快，电路中的感应电流也越大
D．穿过电路（总电阻不变）的磁通量变化的越快，电路中的感应电动势也越大
参考答案：D
本题解析：
，感应电动势与磁通量的变化率成正比，只有闭合电路才会产生感应电流，D对；
本题难度：简单
4、简答题 如图所示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距0.5m，与水平面夹角为30°，不计电阻，广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度B=0.4T，垂直导轨放置两金属棒ab和cd，长度均为L=0.5m，电阻均为R=0.1Ω，质量均为m=0.2kg，两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动．现ab棒在外力作用下，以恒定速度v1=2m/s沿着导轨向上滑动，cd棒则由静止释放，试求：（取g=10m/s2）
（1）金属棒ab产生的感应电动势E1；
（2）金属棒cd开始运动的加速度a和最终速度v2．
参考答案：（1）根据法拉第电磁感应定律，则有：ab棒产生的感应电动势为：E1=BLv1=0.4×0.5×2=0.4V；
（2）刚释放cd棒瞬间，重力沿斜面向下的分力为：F1=mgsin30°=0.2×10×0.5=1N
受安培力沿斜面向上，其大小为：F2=BLE12R=0.4N＜F1
cd棒将沿导轨下滑，初加速度为：a=F1-F2m=1-0.40.2m/s2=3m/s2
由于金属棒cd与ab切割方向相反，所以回路中的感应电动势等于二者切割产生的电动势之和，即：E=BLv1+BLv2
由欧姆定律有：I=E2R；
回路电流不断增大，使cd受安培力不断增大，加速度不断减小，
当cd获最大速度时，满足：mgsin30°=BLI
联立以上，代入数据，解得cd运动的最终速度为：v2=3m/s
答：（1）金属棒ab产生的感应电动势0.4V；
（2）金属棒cd开始运动的加速度3m/s2和最终速度3m/s．
本题解析：
本题难度：一般
5、实验题 如图12－4－13所示，电阻为R的矩形线框，长为l，宽为a，在外力作用下，以速度
向右匀速运动，通过宽度为d，磁感应强度为B的匀强磁场．当
时，外力做功为__________；当
时，外力做功为___________．
参考答案：
?
本题解析：当时，线框运动的情况是：线框进入磁场→全部进入磁场在磁场中运动→线框离开磁场→全部离开磁场．整个线框在磁场中匀速运动时，磁通量没有变化，没有感应电流，没有安培力，无需外力做功．所以外力做功的过程是线框进入磁场与线框离开磁场的两个过程中．这两个过程中线框都是以速度匀速运动，
所以：
而线框在有感应电流产生的过程中的运动时间为
外力做的功为
当时，线框运动的情况是：线框进入磁场→全部磁场区域在线框内（横向）→线框离开磁场→全部离开磁场．全部磁场区域在线框内线框匀速运动，磁通量没有变化，没有感应电流，没有安培力，无需外力做功．所以外力做功的过程是线框右边框进入磁场与线框左边框离开磁场的两个过程中．这两个过程中线框都是以速度匀速运动，所以：
而线框在有感应电流产生的过程中的运动时间为
外力做的功为
本题难度：一般