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1、选择题 如图所示,闭合矩形线圈abcd与长直导线MN在同一平面内,线圈的ab,dc两边与直导线平行,直导线中有逐渐增大,但方向不明的电流,则(?)

A.可知道线圈中的感应电流方向
B.可知道线圈各边所受到磁场力的方向
C.可知道整个线圈所受的磁场力的方向
D.无法判断线圈中的感应电流方向,也无法判断线圈所受磁场力的方向
参考答案:BC
本题解析:A、由于导线中的电流方向不确定,所以线圈中的感应电流方向不确定;错误
B、根据楞次定律可知,当电流增大时线框中的感应电流阻碍增大,线框有收缩的趋势,各边受到向里的磁场力;正确
C、由题意可知,线框中的磁通量增大,根据楞次定律可知,线框受向右运动的力;正确
D、由ABC可知D错误
故选BC
点评:本题由于不知道导线中的电流方向,要用楞次定律中的“增缩减扩”和“来拒去留”来解释。
本题难度:一般
2、计算题 如图13(a)所示,面积S=0.2 m2的线圈,匝数n=630匝,总电阻r=1.0 Ω,线圈处在变化的磁场中,磁感应强度B随时间t按图(b)所
示规律变化,方向垂直线圈平面.图(a)中的传感器可看成一个纯电阻R,并标有“3 V,0.9 W”,滑动变阻器R0上标有“10 Ω,1 A”.试回答下列问题:

图13
(1)设磁场垂直于纸面向外为正方向,试判断通过电流表的电流方向;
(2)为了保证电路的安全,求电路中允许通过的最大电流;
(3)若滑动变阻器触头置于最左端,为了保证电路的安全,图(b)中的t0最小值是多少?
参考答案:(1)向右 (2)0.3 A (3)40 s
本题解析:略
本题难度:一般
3、计算题 如图,顶角为90°的光滑金属导轨MON固定在水平面上,导轨MO、NO的长度相等,M、N两点间的距离l=2m,整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中。一根粗细均匀、单位长度电阻值r=0.5Ω/m的导体棒在垂直于棒的水平拉力作用下,从MN处以速度v=2m/s沿导轨向右匀速滑动,导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好,不计导轨电阻,求:
(1)导体棒刚开始运动时所受水平拉力F的大小;
(2)开始运动后0.2s内通过导体棒的电荷量q;
(3)导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热Q。

参考答案:解:(1)导体棒开始运动时,回路中产生的感应电动势E=Blv
感应电流

安培力F安=BIl
由平衡条件得:F=F安
联立上式得:
N
(2)由(1)问知,感应电流
与导体棒切割的有效长度l无关
感应电流大小
A
故0.2s内通过导体棒的电荷量q=It=0.4C
(3)解法(一)设导体棒经t时间沿导轨匀速向右运动的位移为x
则t时刻导体棒切割的有效长度lx= l-2x
由(1)问知,导体棒在导轨上运动时所受的安培力
因安培力的大小F安与位移x成线性关系,故通过导轨过程中
导体棒所受安培力的平均值

产生的焦耳热Q=
解法(二)设导体棒经t时间沿导轨匀速向右运动的位移为x
则t时刻导体棒切割的有效长度lx=l-2x
由(1)问知,导体棒在导轨上运动时所受的安培力
作出安培力大小随位移x变化的图象,图象与坐标轴围成面积表示导体棒克服安培力作功,也为产生的焦耳热Q
所以,产生的焦耳热Q=1 J 
本题解析:
本题难度:困难
4、计算题 如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=l m,上端接有电阻R=3 Ω,虚线OO"下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1 kg、电阻r=1 Ω的金属杆ab,从OO"上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落过程中始终与导轨保持良好接触,杆下落过程中的v-t图象如图乙所示。(取g=10 m/s2)求:
(1)磁感应强度B;
(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中电阻R产生的热量。

参考答案:解:(1)由图象知,杆自由下落0.1 s进入磁场以v=1.0 m/s做匀速运动产生的电动势E=BLv
杆中的电流
杆所受安培力F安=BIL
由平衡条件得mg=F安
代入数据得B=2 T
(2)电阻R产生的热量Q=I2Rt=0.075 J
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,边长为L的正方形单匝线圈abcd,电阻r,外电路的电阻为R,a、b的中点和cd的中点的连线
恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B,若线圈从图示位置开始,以角速度
绕轴
匀速转动,则以下判断正确的是

A.图示位置线圈中的感应电动势最大为Em=BL2
B.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为
C.线圈转动一周的过程中,电阻R上产生的热量为Q=
D.线圈从图示位置转过180o的过程中,流过电阻R的电荷量为
参考答案:C
本题解析:
试题分析:图示位置线圈中没有任何一边切割磁感线,感应电动势为零,故A错误;当线圈与磁场平行时感应电动势最大,最大值为
,瞬时值表达式为
,故B错误;感应电动势的有效值为
,闭合电路欧姆定律
,R产生的热量为Q=I2RT,周期
,联立得
,故C正确;线圈从图示位置转过180°的过程中,穿过线圈磁通量的变化量大小为
,流过电阻R的电荷量为
,故D错误。
本题难度:一般