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1、选择题 如图所示,ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道,间距为l,其电阻可忽略不计,ac之间连接一阻值为R的电阻.ef为一垂直于ab和cd的金属杆,它与ad和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动.电阻可忽略.整个装置处在匀强磁场中,磁场方向垂直于图中纸面向里,磁感应强度为B,当施外力使杆ef以速度v向右匀速运动时,杆ef所受的安培力为( )

A.
B.
C.
D.
参考答案:A
本题解析:acef组成一个闭合回路,ef相当于电源,所以ef受到的安培力
,
联立可得杆ef所受的安培力为
,故A正确;
点评:做本题的关键是知道ef相当于电源,
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,宽度为l的有界匀强磁场的方向垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B。闭合等腰直角三角形导线框abc位于纸面内,直角边ab水平且长为2l,线框总电阻为R。规定沿abca方向为感应电流的正方向。导线框以速度v匀速向右穿过磁场的过程中,感应电流随时间变化规律的图象是(?)


A? B? C? D
参考答案:D
本题解析:由已知条件可知,在0-L/v时,感应电动势均匀增加,感应电流均匀增加,方向为顺时针,增加到
;在L/v-2L/v时,磁通量无变化,感应电流为零,在2L/v-3L/v时,感应电流再均匀增加,不过是逆时针,故选D
点评:本题难度较小,感应电流的大小直接由切割磁感线的有效长度决定,方向由楞次定律判断即可
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,以边长为50cm的正方形导线框,放置在B=0.40T的匀强磁场中。已知磁场方向与水平方向成37°角,线框电阻为0.10Ω,求线框绕其一边从水平方向转至竖直方向的过程中通过导线横截面积的电量。
参考答案:1.4(C)
本题解析:
【错解分析】错解:线框在水平位置时穿过线框的磁通量
Φ1=BScos53°=6.0×10-2Wb
线框转至竖直位置时,穿过线框的磁通量Φ2=BScos37°=8.0×10-8(Wb)
这个过程中的平均电动势
通过导线横截面的电量
磁通量Φ1=BScosθ,公式中θ是线圈所在平面的法线与磁感线方向的夹角。若θ<90°时,Φ为正,θ>90°时,Φ为负,所以磁通量Φ有正负之分,即在线框转动至框平面与B方向平行时,电流方向有一个转变过程。错解就是忽略了磁通量的正负而导致错误。
【正解】设线框在水平位置时法线(图中)n方向向上,穿过线框的磁通量
Φ1=BScos53°=6.0×10-2Wb
当线框转至竖直位置时,线框平面的法线方向水平向右,与磁感线夹角θ=143°,穿过线框的磁通量Φ1=BScos143°=-8.0×10-2Wb
通过导线横截面的电量
【点评】通过画图判断磁通量的正负,然后在计算磁通量的变化时考虑磁通量的正负才能避免出现错误。
本题难度:一般
4、选择题 如图甲所示,A是一边长为L的正方形线框,电阻为R,今维持线框以恒定的速度
沿
轴运动,并穿过图中所示的两个大小相等的匀强磁场B1和B2区域.若以逆时针方向为电流的正方向,线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则线框中的感应电流i随时间t的变化图线是图乙中?( ?)
参考答案:C
本题解析:电磁感应与电路结合.根据E=BLv求出线框在不同阶段的电动势的大小,从而得出不同阶段感应电流的大小,根据右手定则判断感应电流的方向.
线框右边进入磁场后,在运行的位移为L的过程,感应电流的大小
?,方向为逆时针.
在位移L~2L的过程中,由于两条边切割磁感线,则感应电流的大小
?,方向为顺时针.
在位移2L~3L的过程中,左边切割磁感线,则感应电流的大小
?,方向为逆时针.故C正确,A、B、D错误.故选C.
本题难度:一般
5、填空题 如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度随时间的变化率为△B/△t=k(k为常量).一边长为l的线框,其电阻为R,线框有一半面积处于磁场区域中.则线框中感应电流的功率为______;安培力随时间的变化率为______.
参考答案:(1)根据法拉第电磁感应定律得
? 感应电动势? E=△B△t?12L2=12kL2
由欧姆定律得感应电流的大小I=ER=kL22R
所以线框中感应电流的功率为P=I2R=(kL22R)2R=l4k24R
(2)磁场对方框作用力的大小F=BIL,B=B0+kt
则得到F=kl32R(B0+kt),
所以安培力随时间的变化率为?l3k22R.
故答案为:l4k24R;?l3k22R
本题解析:
本题难度:一般