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1、实验题 某实验小组设计了如图(a)的实验电路,通过调节电源可在原线圈中产生变化的电流,用磁传感器可记录原线圈中产生的磁场B的变化情况,用电压传感器可记录副线圈中感应电动势E的变化情况,二者的变化情况可同时显示在计算机显示屏上。某次实验中得到的B-t、E-t图像如图(b)所示。

(1)试观察比较这两组图像,可得出的定性结论是(请写出两个结论):
__________________________________________________________________________;
___________________________________________________________________________;
(2)该实验小组利用两组图像求出六组磁感应强度变化率(ΔB/Δt)和对应的感应电动势E的数据,并建立坐标系,描出的六个点如图(c)所示。请在图(c)中绘出E-ΔB/Δt的图线;

(3)在该实验中,若使用的副线圈的匝数为100匝,则由图线可求得该副线圈的横截面积为_______________cm2。
参考答案:(1)B均匀变化,产生恒定的感应电动势;B的变化率越大,产生的感应电动势越大;若B恒定,则E为零 (2)
(3)2.77(2.75~2.82)
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 下列几种情况适用于右手定则判断的是( )
A.闭合导线的一部分在外力的作用下做切割磁感线运动产生感应电流的过程中,已知磁场方向和感应电流方向,判断做切割磁感线运动方向
B.已知直导线的电流方向,判断导线周围的磁场方向
C.通电导体在磁场中受力的过程中,已知磁场方向和受力方向,判断电流方向
D.带电粒子在磁场中运动而受磁场力的过程中,已知电荷的电性、运动方向及受力方向,判断磁场方向
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,两根电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ,导轨间距为l,所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上。如图所示,将甲、乙两阻值相同,质量均为m的相同金属杆放置在导轨上,甲金属杆处在磁场的上边界,甲、乙相距l。从静止释放两金属杆的同时,在金属杆甲上施加一个沿着导轨的外力F,使甲金属杆在运动过程中始终沿导轨向下做匀加速直线运动,且加速度大小a=gsinθ,乙金属杆进入磁场即做匀速运动。
(1)求每根金属杆的电阻R;
(2)从释放金属杆开始计时,写出从计时开始到甲金属杆离开磁场的过程中外力F随时间t变化的关系式,并说明F的方向;
(3)若从开始释放两杆到乙金属杆离开磁场,乙金属杆共产生热量Q,试求此过程中外力F对甲做的功。

参考答案:解:(1)因为甲、乙加速度相同,所以,当乙进入磁场时,甲刚出磁场,乙进入磁场时的速度设为v,则?
①
?②
根据平衡条件有
③
?④?
?⑤
?⑥
由①②③④⑤⑥式解得:
⑦?
(2)甲在磁场中运动时,外力F始终等于安培力
⑧
⑨
由⑧⑨式解得
:,方向沿导轨向下?⑩
(3)乙进入磁场前,甲、乙发出相同热量,设为
,则有
⑾
又
⑿
故外力F对甲做的功
? ⒀
甲出磁场以后,外力F为零乙在磁场中,甲、乙发出相同热量,设为
,
则有
? ⒁
又
?⒂
?⒃
本题解析:
本题难度:困难
4、计算题 如图,两根相距l=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连。导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直,变化率k=0.5T/m,x=0处磁场的磁感应强度B0=0.5T。一根质量m=0.1kg、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直。棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右运动,运动过程中电阻上消耗的功率不变。求:

(1)同路中的电流;
(2)金属棒在x=2m处的速度;
(3)金属棒从x=0运动到x=2m过程中安培力做功的大小;
(4)金属棒从x=0运动到x=2m过程中外力的平均功率。
参考答案:(1)2(2)
(3)1.6(4)0.71
本题解析:(1) x=0处导体棒切割磁感线产生电动势
?电流
(2) x=2m处
,导体棒切割磁感线产生电流
?
?解得
(3)安培力做功转化为电能,所以安培力做的功等于消耗的电能。

F-X图像为一条倾斜的直线,图像围成的面积就是二者的乘积即
x=0时,F=
?x=2m时,F= 
=
=
J
(4) 从x=0运动到x=2m,根据动能定理

解得
安培力做功等于电功率乘以时间
解得
所以
【考点定位】电磁感应,闭合电路欧姆定律
本题难度:一般
5、选择题 下列关于电机的说法,正确的是( )
A.电机就是发电机
B.电机实现了电能和其他形式能源的相互转换
C.电机使人类获得了高效清洁的电能
D.电机包括电动机和发电机
参考答案:A、电机可以将能量可以从电能转化为动能,作为电动机.故A错误.
? B、电机依据电磁感应定律实现了电能与其他形式能源的相互转换.故B正确.
? C、当发电机带动电动机时,能量可以从一个物体转移到另一个物体.故C正确.
? D、电机是指发电机和电动机.故D正确.
故选BCD.
本题解析:
本题难度:简单