1、计算题 如图所示,MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距L为1m,电阻不计。导轨所在的平面与磁感应强度B为1T的匀强磁场垂直。质量m=0.2 kg、电阻r=1Ω的金属杆ab始终垂直于导轨并与其保持光滑接触,导轨的上端有阻值为R=3Ω的灯泡。金属杆从静止下落,当下落高度为h=4m后灯泡保持正常发光。重力加速度为g=10m/s2。求:

(1)灯泡的额定功率;
(2)金属杆从静止下落4m的过程中通过灯泡的电荷量;
(3)金属杆从静止下落4m的过程中灯泡所消耗的电能.
参考答案:(1)12 W(2)1 C(3)1.2 J
本题解析:(1)灯泡保持正常发光时,金属杆做匀速运动mg=BIL(1分)
得灯泡正常发光时的电流I=
(1分)
则额定功率P=I2P=12 W (2分)
(2)平均电动势
=
,平均电流
(1分)
则电荷量q=
Δt=
="1" C (2分)
(3)E=I(R+r)=BLv (1分)
得金属杆匀速时的速度为v=8 m/s (1分)
由能量守恒有:mgh=
mv2+W电 (1分)
得回路中消耗的总的电能W电=1.6 J (1分)
则灯泡所消耗的电能WR=
W电=1.2 J (1分)
考点:考查了导体切割磁感线运动,电功率
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,边长为L的正方形金属框,匝数为n,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外.磁场随时间变化规律为B=kt(k>0),已知细线所能承受的最大拉力为5mg,下列说法正确的是

A.线圈的感应电动势大小为nkL2
B.细绳拉力最大时,金属框受到的安培力大小为mg
C.从t=0开始直到细线会被拉断的时间为
D.以上说法均不正确
参考答案:C
本题解析:A.根据法拉第电磁感应定律,则感应电动势
,A错误;
B.由楞次定律知线圈中有逆时针方向的电流,由左手定则知线圈受的安培力向下,细绳拉力最大时,5mg=mg+F,金属框受到的安培力大小为F=4mg,B错误;
C.安培力F=nBIL=nB
L=
,根据左手定则可知,安培力方向向下,故当细线承受的最大拉力为5mg时有:T=5mg=F+mg,将F代人解得:
,C正确;
故选:C
本题难度:一般
3、填空题 作用在导电液体上的安培力能起到推动液体流动的作用,这样的装置称为电磁泵,它在医学技术上有多种应用,血液含有离子,在人工心肺机里的电磁泵就可作为输送血液的动力。某电磁泵及尺寸如图所示,矩形截面的水平管道上下表面是导体,它与磁感强度为B的匀强磁场垂直,并有长为l的部分在磁场中,当管内充满血液并通以横穿管子的电流时血液便能向前流动。为使血液在管内不流动时能产生向前压强P,电流强度应调节为?。由于血液的特殊性,在电流方向上单位截面承受的电流强度不能超过I/,若其他条件不变,匀强磁场的宽度l至少为?。
参考答案:
本题解析:产生P的压强所需压力F=PS=Pab
压力F=F安即Pab=BIb解得I=
单位面积电流强度不超过I‘则面积为al区域电流I=alI’
由F=F安得Pab="B" alI’b解得l=
本题难度:简单
4、选择题 关于产生感应电流的条件,以下说法中错误的是(? )
A.闭合电路在磁场中运动,闭合电路中就一定会有感应电流
B.闭合电路在磁场中作切割磁感线运动,闭合电路中一定会有感应电流
C.穿过闭合电路的磁通为零的瞬间,闭合电路中一定不会产生感应电流
D.无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁感应条数发生了变化,闭合电流中一定会有感应电流
参考答案:ABC
本题解析:闭合回路在匀强磁场中运动,由于磁通量不变化,所以没有感应电流产生,A错误;
只有闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时,产生感应电流,B错误
穿过闭合电路的磁通为零的瞬间,闭合电路中的磁通量从有到无,发生变化,产生感应电流,C错误;
无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁感应条数发生了变化,闭合电流中一定会有感应电流,D正确
让选错误的,故选ABC
点评:产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流.或者闭合回路的磁通量发生变化
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,AB是两个同心圆,半径之比RA:RB=2:1,A、B是由相同材料,粗细一样的导体做成的,小圆B外无磁场,B内磁场的变化如图所示,求A、B中电流大小之比(不计两圆中电流形成磁场的相互作用).

参考答案:解:在ε= ΔB/Δt ·S中,S是磁场变化的面积
所以IA=
·
,IB=
·
所以IA∶IB=1∶2
本题解析:
本题难度:一般
A quiet conscience sleeps in thunder. 心里坦然,打雷也照样入睡。