1、计算题 如图甲所示,空间存在B="0.5" T?方向竖直向下的匀强磁场,MN?PQ是放在同一水平面内的平行长直导轨,其间距L="0.2" m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m="0.1" kg的导体棒.从零时刻开始,对ab施加一个大小为F="0.45" N?方向水平向右的恒定拉力,使其从静止开始沿导轨运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触,图乙是棒的速度—时间关系图象,其中AO是图象在O点的切线,AB是图象的渐近线.

(1)除R以外,其余部分的电阻均不计,求R的阻值;
(2)当棒的位移为100 m时,其速度已经达到10 m/s,求此过程中电阻上产生的热量.
参考答案:(1)0.4 Ω? (2)20 J
本题解析:(1)由图象可知,导体棒刚运动时,加速度a="2.50" m/s2,设它受的摩擦力为f.由牛顿运动定律得
F=f+ma?解得:f="0.2" N
导体棒匀速运动时,由力的平衡得
F=F安+f?且F安=BIL? I=BLv/R
解得:R=B2L2v/(F-f)="0.4" Ω
(2)根据能量守恒得? Fs-fs=mv2/2+Q
解得Q="20" J.
本题难度:一般
2、计算题 一个线圈有100匝、面积为0.01m2,线圈的内电阻为0.5Ω,线圈两端接一个9.5Ω的电阻。线圈在0.02S的时间内从磁感应强度均为0.4T的磁铁两极间移出,
求:(1)线圈的感应电动势多大?
(2)电路中产生的电流多大?
(3)线圈两端的电压多大?
参考答案:(1)20V ( 2)2A(3)19V
本题解析:依题意: (1)线圈中的感应电动势

( 2)电路中产生的电流

(3)线圈两端的电压
?
本题考查法拉第电磁感应定律的应用,由法拉第电磁感应定律公式
先求的电动势大小,其中n为线圈匝数,再由闭合电路欧姆定律E=I(R+r)可求得闭合电路中电流大小,由欧姆定律U=IR可求得线圈两端电压大小
本题难度:一般
3、选择题 线圈在长直导线电流的磁场中,做如图的运动:A向右平动,B向下平动,C绕轴转动(ad边向外),D从纸面向纸外作平动,E向上平动(E线圈有个缺口),线圈中有感应电流的是_____(填代号)
参考答案:BCE
本题解析:产生感应电流的条件是通过闭合线圈的磁通量发生变化,所以从图中可得AD磁通量不变,BCE磁通量变化,所以BCE产生感应电流
点评:关键是能够判断图中各种运动里的磁通量是否发生变化
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,乙线圈和甲线圈互相绝缘,且乙线圈有一半面积在甲线圈内,当甲线圈中的电流逐渐减弱时,乙线圈中的感应电流?

A.为零
B.顺时针流动
C.逆时针流动
D.无法确定
参考答案:B
本题解析:乙线圈中磁场方向向里,因为甲线圈中的电流逐渐减弱根据“增反减同”可知乙线圈中会产生向里的感应场,则感应电流方向为顺时针,选B
本题难度:简单
5、简答题 高频焊接是一种常用的焊接方法,图1是焊接的原理示意图.将半径为r=10cm的待焊接的环形金属工件放在线圈中,然后在线圈中通以高频变化电流,线圈产生垂直于工件所在平面的匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示,t=0时刻磁场方向垂直线圈所在平面向外.工件非焊接部分单位长度上的电阻R0=1.0×10-3Ω?m-1,焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍,焊接的缝宽非常小,不计温度变化对电阻的影响.

(1)求环形金属工件中感应电流的大小,在图3中画出感应电流随时间变化的i-t图象(以逆时针方向电流为正);
=2.449
(2)求环形金属工件中感应电流的有效值;
(3)求t=0.30s内电流通过焊接处所产生的焦耳热.
参考答案:(1)环形金属工件电阻为R=2πrR0+9×2πrR0=20πrR0=6.28×10-3Ω
在0-23T时间内的感应电动势为E=△B△t?πr2=6.28V
电流为I=ER=1.0×103A
由楞次定律得到电流方向逆时针
I-t关系图象如图所示.
(2)设环形金属工件中电流的有效值为I效,在一个周期内
I效2RT=I2R2T3
解得:I效=1000
本题解析:
本题难度:一般