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1、选择题 感应电动势大小跟下列哪些因素无关( )
A.磁感应强度
B.切割磁感线的导线长度
C.导线切割磁感线的速度
D.切割磁感线的导线的电阻
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图甲所示,固定于水平桌面上的金属导轨abcd足够长,金属棒ef搁在导轨上,可无摩擦地滑动,此时bcfe构成一个边长为l的正方形.金属棒的电阻为r,其余部分的电阻不计.在t=0的时刻,导轨间加一竖直向下的磁场,磁感应强度随时间的变化如图乙所示.为使金属棒ef在0-t1保持静止,在金属棒ef上施加一水平拉力F,从t1时刻起保持此时的水平拉力F不变,金属棒ef在导轨上运动了s后刚好达到最大速度,求:
(1)在t=
时刻该水平拉力F的大小和方向;
(2)金属棒ef在导轨上运动的最大速度;
(3)从t=0开始到金属棒ef达到最大速度的过程中,金属棒ef中产生的热量.

参考答案:(1)t12时刻,感应电动势E=△B△tS=B1l2t1,
导体棒受到的安培力F安=B12?I?l=B12?B1l2t1r?l=B21l32rt1,
由楞次定律可知,感应电流从f流向e,由左手定则可知,导体棒受到的安培力向左;
由平衡条件可知,此时水平拉力F=B21l32rt1,方向水平向右;
(2)导体棒切割磁感线产生感应电动势,
当金属棒的速度最大时,感应电动势E′=B1lvm,
此时导体棒受到的安培力F安′=B1?B1lvmr?l,
此时水平拉力F′=2×B21l32rt1=B21l3rt1,
当安培力与拉力合力为零时,导体棒做匀速直线运动,此时速度最大,
即:F′=F安′,B21l3rt1=B1?B1lvmr?l;
解得,导体棒的最大速度:vm=lt1;
(3)金属棒静止时的感应电流:I?1=B1l2rt1,
产生的焦耳热:Q1=I21rt1=B21l4rt1,
金属棒从开始运动到最大速度阶段,
由能量守恒定律,得:Q2=Fs-12mv2m=B21l3rt1?s-12m(lt1)2=B21l3srt1-ml22t21,
全过程产生的焦耳热Q=Q1+Q2=B21l3(l+s)rt1-ml22t21;
答:(1)在t=t12时刻该水平拉力F的大小为B21l32rt1,方向水平向右;
(2)金属棒ef在导轨上运动的最大速度是lt1;
(3)从t=0开始到金属棒ef达到最大速度的过程中,金属棒ef中产生的热量是B21l3(l+s)rt1-ml22t21.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,用均匀导线做成的正方形线框每边长为0.2m,正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中.当磁场以20T/s的变化率增强时,线框中点a、b两点间的电势差Uab是( )
A.0.2V
B.-0.2V
C.0.4V
D.-0.4
?
参考答案:由题得,磁感应强度的变化率为 △B△t=20T/s,由法拉第电磁感应定律得,E=△Φ△t=△B△tS=20×12×0.22V=0.4V
由楞次定律判断得,线框中感应电流方向沿逆时针方向,b相当于电源的正极,a相当于电源的负极,则a的电势低于b的电势,根据欧姆定律得
Uab=-12E=-0.2V.
故选B
本题解析:
本题难度:简单
4、简答题 如图,两条足够长的固定平行光滑金属导轨(电阻不计)间距为L,位于同一水平面内,导轨的左端连有一电阻为R的定值电阻,导轨上放着一根质量为m、电阻不计的导体棒ab,构成闭合回路,整个装置处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,现用水平恒力F向右拉ab棒,求ab棒能达到的最大速度.
参考答案:
根据右手定则,导体棒中的电流方向为b流向a.
根据法拉第电磁感应定律,E=BvL?①
则导体棒中的电流大小I=ER=BLvR ②
而安培力大小为FA=BIL③
因当棒达到最大速度时,处于平衡状态,则有FA=F
由上可得::vm=FRB2L2
答:ab棒能达到的最大速度vm=FRB2L2.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 2006年7月1日,世界上海拔最高、线路最长的青藏铁路全线通车,青藏铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号,以确定火车的位置和运动状态,其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面,如图甲所示(俯视图),当它经过安放在两铁轨间的线圈时,线圈便产生一个电信号传输给控制中心.线圈边长分别为l1和l2,匝数为n,线圈和传输线的电阻忽略不计.若火车通过线圈时,控制中心接收到线圈两端的电压信号u与时间t的关系如图乙所示(ab、cd均为直线),t1、t2、t3、t4是运动过程的四个时刻,则火车( )

A.在t1~t2时间内做匀加速直线运动
B.在t3~t4时间内做匀减速直线运动
C.在t1~t2时间内加速度大小为
D.在t3~t4时间内平均速度的大小为
参考答案:ACD
本题解析:
本题难度:简单