1、选择题 如图所示,线圈M和线圈P绕在同一铁芯上.设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正.当M中通入下列哪种电流时,在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流(? )
参考答案:D
本题解析:A、线圈M中的电流均匀增加,则磁场均匀增加,产生的磁场通过线圈P,根据E=N
S,知线圈P中产生恒定的电流,根据楞次定律,在P中产生的感应电流方向与图示电流方向相反.故A错误.
B、线圈M中电流不变,在线圈P中产生恒定的磁场,不产生感应电流.故B错误.
C、线圈M中的电流不是均匀变化的,则产生的磁场也不均匀变化,根据法拉第电磁感应定律,在线圈P中产生变化的电流.故C错误.
D、线圈M中的电流均匀减小,则磁场均匀减小,产生的磁场通过线圈P,根据E=N
S,知线圈P中产生恒定的电流,根据楞次定律,在P中产生的感应电流方向与图示电流方向相同.故D正确.
故选D.
本题难度:一般
2、计算题 (15分)如图甲所示,一正方形单匝线框abcd放在光滑绝缘水平面上,线框边长为L,质量为m,电阻为R.该处空间存在一方向竖直向下的匀强磁场,其右边界MN平行于ab,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,要求:

(1)若线框保持静止,求在时间t0内产生的焦耳热;
(2)若线框从零时刻起,在一水平拉力作用下由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a,经过时间t0线框cd边刚要离开边界MN.求在此过程中拉力所做的功;
(3)在(2)的情形下,为使线框在离开磁场的过程中,仍以加速度a做匀加速直线运动,试求线框在离开磁场的过程中水平拉力F随时间t的变化关系.
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)线框中产生的感应电动势:
(2分)
在时间t0内产生的焦耳热:
(2分)?
(2)t0时刻线框的速度:
? (2分)
在此过程中拉力做的功:
(2分)?
(3)设线框离开磁场过程的时间为
,则有:
?(1分)
解得:
?(1分)(另一解不合符题意,舍去)
线框在离开磁场的过程中运动的速度:
?(1分)
产生的感应电流:
? (1分)?
由牛顿第二定律得:
? (1分)?
解得:
?(1分) (
)(1分)
点评:本题难度较大,熟练掌握法拉第电磁感应定律,线框在磁场中运动时,虽然面积没有发生变化,但由于磁感强度的变化,导致磁通量发生变化,由此产生了感应电动势,结合应用牛顿第二定律求解此题
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,两根平行光滑导轨竖直放置,相距L=0.1 m,处于垂直轨道平面的匀强磁场中,磁感应强度B=10 T,质量m=0.1 kg、电阻为R=2 Ω的金属杆ab接在两导轨间,在开关S断开时让ab自由下落,ab下落过程中、始终保持与导轨垂直并与之接触良好,设导轨足够长且电阻不计,取g=10 m/s2,当下落h=0.8 m时,开关S闭合.若从开关S闭合时开始计时,则ab下滑的速度v随时间t变化的图象是图中的( )

参考答案:D.
本题解析:开关S闭合时,金属杆的速度v==4 m/s.感应电动势E=BLv,感应电流I=E/R,安培力F=BLI,联立解出F=2 N.因为F>mg=1 N,故ab杆做减速直线运动,速度减小,安培力也减小,加速度越来越小,最后加速度减为零时做匀速运动,故D正确.
本题难度:一般
4、选择题 在以P1Q1、P2Q2为边界的区域内有垂直纸面向内的匀强磁场,直角三角形金属导线框ABC位于纸面内,C点在边界P1Q1上,且AB⊥BC,已知AB=BC=L,P1Q1、P2Q2间距为2L。从t=0时刻开始,线框向右匀速穿过磁场区域,以顺时针方向为线框中感应电流i的正方向,则感应电流i随时间t变化的图象是
A B C D
参考答案:D
本题解析:本题考查的是电磁感应定律与图像的应用问题,直角三角形金属导线框ABC线框向右匀速穿过磁场区域,开始一段时间磁通量增加,产生的感应电流为逆时针,逐渐增大;AB错误;离开磁场区域时,磁通量减少,产生顺时针的感应电流,逐渐增大;D正确;
本题难度:困难
5、其他
参考答案:
本题解析:上推时,推力做功 WF=Fs
撤去推力以后,金属杆上滑后返回,左边加速运动达到最大速度后到达底端.而在全过程中,重力总功为零.设最大速度为vm,
则由电磁感应规律和牛顿第二定律有

得最大速度为:
由能量守恒有: 
得产生电能为:

本题难度:一般