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1、选择题 如图,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动, MN中产生的感应电动势为El;若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比El: E2分别为:

A.c→a,2: 1 B. a→c,2: 1 C.a→c,1: 2 D.c→a,1: 2
参考答案:C
本题解析:因为MN产生的感应电动势E=BLv,在速度v,MN在磁场中的长度L都不变时,电动势E与磁场B成正比,故电动势之比E1: E2=1: 2,AB错误;再由右手定则可知,MN中的电流方向为N→M,故电阻中的电流方向为a→c,选项C正确。
考点:感应电动势大小及感应电流方向的判断。
本题难度:一般
2、选择题 铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁,被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,便会产生一电信号,被控制中心接收,当火车通过线圈时,若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图(乙)所示,则说明火车在做(?)

A.匀速直线运动
B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动
D.加速度逐渐增大的变加速直线运动
参考答案:B
本题解析:磁铁和线圈发生相对运动,磁铁进入线圈时,线圈左边框切割磁感线,根据电磁感应定律,产生的感应电动势
,从乙图的第一阶段电压随时间线性增大可判断速度
随时间
均匀增大,所以火车不是匀速直线运动选项A错。也不是匀减速直线运动,选项C错。
随时间
均匀增大说明加速度不变,选项D错。运动为匀加速直线运动选项B对。当磁铁完全在线圈中时,磁通量不变,不产生感应电动势,最后出磁场时仍是电动势随时间增大,只不过磁通量从进磁场的增大变成出磁场的减小,所以电动势反向。
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,矩形线圈的匝数为N,面积为S,内阻为r,绕OO′轴以角速度ω做匀速转动.在它从如图所示的位置转过90°的过程中,下列说法正确的是(? )

A.通过电阻的电荷量为
B.通过电阻的电荷量为
C.外力所做的功为
D.外力所做的功为
参考答案:BD
本题解析:线圈从图示位置转过90°的过程中,感应电动势的平均值
=N
=
,通过R的电荷量q=IΔt=
Δt=
,故A项错B项对.线圈转动过程中产生的感应电动势的最大值Em=NBSω,有效值E=
=
.据闭合电路的欧姆定律I=
=
,据能量守恒,外力所做的功将全部转化为电能,故
W=EIt=
·
·
·
=
,故C项错D项对.
本题难度:简单
4、选择题 在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环。规定如图1所示的电流i及磁场B方向为正方向。当用磁场传感器测得磁感应强度随时间变化如图2所示时,导体环中感应电流随时间变化的情况是


参考答案:C
本题解析:根据法拉第电磁感应定律有:
,则感应电流
,因此在面积、匝数不变的情况下,感应电流与磁场的变化率成正比,即与B-t图象中的斜率成正比,由图象可知:0~2s内,斜率为零,感应电流为零,2~4s内,斜率不变,故形成的感应电流不变,根据楞次定律可知感应电流方向逆时针即为正值;C正确
故选C
点评:正确理解感应电动势与磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率等之间的关系,可以类比加速度、速度变化量、速度变化率进行学习。
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,由粗细均匀、同种金属导线构成的长方形线框abcd放在光滑的水平桌面上,线框边长分别为L和2L,其中ab段的电阻为R。在宽度为2L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向竖直向下。线框在水平拉力的作用下以恒定的速率v通过匀强磁场区域,线框平面始终与磁场方向垂直。求:
(1)在线框的cd边刚进入磁场时,ab边两端的电压Uab;
(2)为维持线框匀速运动,水平拉力F的大小;
(3)在线框通过磁场的整个过程中,bc边金属导线上产生的电热Qbc。

参考答案:解:(1)cd边进入磁场时产生的感应电动势为
整个回路的电阻R总=6R
回路中的电流
ab边两端电压的大小为
(2)为维持线框匀速运动,外力应始终等于安培力,即:F=F安
线框所受安培力为
水平拉力
(3)整个线框通过磁场的过程中所经历的时间为
整个过程中bc段金属导线上产生的电热为
本题解析:
本题难度:困难