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1、选择题 如图甲所示,正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。t=0时刻,磁感应强度B的方向垂直纸面向里,设产生的感应电流顺时针方向为正,竖直边cd所受安培力的方向水平向左为正。则下面关于感应电流I和cd边所受安培力F随时间t变化的图象正确的是

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 国庆阅兵时,我国的轰炸机在天安门上空沿水平方向自东向西呼啸而过.该机的翼展为12.7米,北京地区地磁场的竖直分量为4.7×10-5T,该机飞过天安门时的速度为声速的0.7倍,求该机两翼尖间的电势差.那端的电势比较高?
参考答案:由E=BLv可得,两翼尖间的电势差 U=E=4.7×10-5×12.7×0.7×340V=0.14V,
由右手定则可知,机翼上感应电动势方向自右向左,故左端的电势较高.
答:该机两翼尖间的电势差为0.14V.左端的电势比较高.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 有足够长的平行金属导轨,电阻不计,导轨光滑,间距
.现将导轨沿与水平方向成
角倾斜放置.在底部接有一个
的电阻.现将一个长为
、质量
、电阻
的金属棒自轨道顶部沿轨道自由滑下,经一段距离后进入一垂直轨道平面的匀强磁场中(如图12-17所示).磁场上部有边界,下部无边界,磁感应强度
.金属棒进入磁场后又运动了
后开始做匀速直线运动,在做匀速直线运动之前这段时间内电阻R上产生了
的内能(
).求:

(1)金属棒进入磁场后速度
时的加速度a的大小及方向;
(2)磁场的上部边界距顶部的距离S.
参考答案:(1)
?方向为沿轨道向上;(2)32.5m
本题解析:(1)金属棒从开始下滑到进入磁场前由机械能守恒得:
进入磁场后棒上产生感应电动势
,又有
金属棒所受的安培力沿轨道向上,大小为?
由牛顿第二定律得:?
整理得:
?代入得:
负号表示其方向为沿轨道向上.
(2)设匀速运动时的速度为
,金属棒做匀速运动时根据平衡条件得:
?即
自金属棒进入磁场到做匀速运动的过程中由能的转化与守恒得:
又有电功率分配关系
?
代入解得:S=32.5m
本题难度:一般
4、实验题 学了法拉第电磁感应定律E∝
后,为了定量验证感应电动势E与时间△t成反比,某小组同学设计了如图所示的一个实验装置:线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上,强磁铁和挡光片固定在运动的小车上。每当小车在轨道上运动经过光电门时,光电门会记录下挡光片的挡光时间△t,同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势E。利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出,就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间△t。


(1)观察和分析该实验装置可看出,在实验中,每次测量的△t时间内,磁铁相对线圈运动的距离都____________(选填“相同”或“不同”),从而实现了控制____________不变;
(2)在得到上述表格中的数据之后,为了验证E与△t成反比,他们想出两种办法处理数据:第一种是计算法:算出____________,若该数据基本相等,则验证了E与△t成反比;第二种是作图法:在直角坐标系中作____________关系图线,若图线是基本过坐标原点的倾斜直线,则也可验证E与△t成反比。
参考答案:(1)相同,磁通量变化
(2)E△t,E-1/△t
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,宽为L的光滑长金属导轨固定在竖直平面内,不计电阻。将两根质量均为m的水平金属杆ab、cd用长h的绝缘轻杆连接在一起,放置在轨道上并与轨道接触良好,ab电阻R,cd电阻2R。虚线上方区域内存在水平方向的匀强磁场,磁感应强度B。
(1)闭合电
键,释放两杆后能保持静止,则ab杆受的磁场力多大?
(2)断开电键,静止释放金属杆,当cd杆离开磁场的瞬间,ab杆上焦耳热功率为P,则此时两杆速度为多
少?
(3)断开电键,静止释放金属杆,若磁感应强
度B随时间变化规律为B=kt(k为已知常数),求cd杆离开磁场前,两杆内的感应电流大小。某同学认为:上述情况中磁通量的变化规律与两金属杆静止不动时相同,可以采用Δ=ΔB·Lh 计算磁通量的改变量……该同学的想法是否正确?若正确,说明理由并求出结果;若不正确,说明理由并给出正确解答。

参考答案:解:(1)设ab杆受磁场力F,则cd杆受F/2
对两杆整体分析,有2mg=F+F/2
F=4mg/3
(2)ab杆上功率P=I2R
I=E/3R= BLv/3R

(3)正确,因为线框的运动不会改变磁通量大小,磁通量的改变是因为磁感应强度的改变
E=
·Lh=kLh
I=E/3R= kLh/3
R
本题解析:
本题难度:一般
Money is a bottomless sea, in which honour, conscience, and truth may be drowned. 金钱是深不可测的海洋,能淹没廉耻,良心和是非感.