时间:2017-08-08 08:51:07
1、选择题 如图所示,正方形闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3s时间拉出,外力所做的功为W1;第二次用0.9s时间拉出,外力所做的功为W2,则( )
A.W1=W2
B.W1=W2
C.W1=3W2
D.W1=9W2
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁场的方向与导线框所在平面垂直,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示。规定垂直纸面向里为磁场的正方向,abcda的方向为线框中感应电流的正方向,水平向右为安培力的正方向。关于线框中的电流i与ad边所受的安培力F随时间t变化的图象,下列正确的是
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd,其边长为l、质量为m,金属线框与水平面的动摩擦因数为μ;虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场,磁场方向竖直向下;开始时金属线框的ab边与磁场的d′c′边重合.现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场区域,运动一段时间后停止,此时金属线框的dc边与磁场区域的d′c′边距离为l;在这个过程中,金属线框产生的焦耳热为( )
A. mv02+μmgl
B. mv02-μmgl
C. mv02+2μmgl
D. mv02-2μmgl
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 (12分)如图甲所示,均匀的金属圆环环面积S 1=0.8m2,总电阻R=0.2Ω;与环同心的圆形区域内有垂直与环平面的匀强磁场,匀强磁场区域的面积S2=0.4m2,当磁场的磁感应强度B按图乙所示规律变化时,求
(1)环消耗的电功率P
(2)
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参考答案:
解:(1)环中的感应电动势(V)?………(4分)
环中的感应电流?(A)?………(2分)
环消耗的电功率
(W)?………(2分)
(2)在1s~3s内,通过环的横截面的电量?(C)………(4分)
另解:(C)
本题解析:略
本题难度:一般
5、简答题 如图1所示,空间存在B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是水平放置的平行长直导轨,其间距L=0.2m,R是接在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒.从零时刻开始,对ab棒施加一个大小为F=0.45N,方向水平向左的恒定拉力,使其从静止开始沿导轨滑动,过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好,图2是棒的速度--时间图象,其中AO是图象在O点的切线,AB是图象的渐近线.
(1)除R以外,其余部分的电阻均不计,求R的阻值.
(2)当棒的位移为100m时,其速度已经达到了最大速度10m/s,求在此过程中电阻R上产生的热量.
参考答案:(1)由图2的斜率得t=0时刻棒的加速度 a=△v△t=10-04=2.5m/s2
设棒所受的滑动摩擦力大小为f.
t=0时刻,棒不受安培力,根据牛顿第二定律得 F-f=ma
解得,f=0.2N
根据图象知道棒的最大速度为vm=10m/s,此时棒所受的安培力 F安=B2L2vmR
根据平衡条件得:F=f+F安,则得
? F=f+B2L2vmR
代入解得,R=0.4Ω
(2)当棒的位移为100m时,根据能量守恒定律得:
? FS=fS+Q+12mv2m
解得Q=20J
答:
(1)R的阻值是0.4Ω.
(2)当棒的位移为100m时,其速度已经达到了最大速度10m/s,在此过程中电阻R上产生的热量是20J.
本题解析:
本题难度:一般