1、计算题 半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B=0.2 T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4 m,b=0.6 m,金属圆环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R0=2 Ω,一金属棒MN与金属圆环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计.

图9-1-14
(1)若棒以v0=5 m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO′的瞬间(如图9-1-14所示)MN中的电动势和流过灯L1的电流.
(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为
=
?T/s,求L1的功率.
参考答案:(1)0.8 V 0.4 A (2)1.28×10-2 W
本题解析:(1)棒通过圆环直径时切割磁感线的有效长度L=2a,棒中产生的感应电动势为
E=BLv=B·2av0=0.2×0.8×5 V=0.8 V.
当不计棒和圆环的电阻时,直径OO′两端的电压U=E=0.8 V,通过灯L1的电流为I1=
=
?A=0.4 A.
(2)右半圆环上翻90°后,穿过回路的磁场有效面积为原来的一半,S′=
πa2,磁场变化时回路中产生的感应电动势为
E′=
=
=
πa2×
?V=0.32 V.
由于L1、L2两灯相同,圆环电阻不计,所以每个灯的电压均为U′=
E′,L1的功率为P1=
=
=1.28×10-2 W.
答案:(1)0.8 V 0.4 A (2)1.28×10-2 W
本题难度:一般
2、选择题 如图,电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路,条形磁铁N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是

A.从a到b,上极板带正电
B.从a到b,下极板带正电
C.从b到a,上极板带正电
D.从b到a,下极板带正电
参考答案:D
本题解析:由图可知,磁场方向向下增大,由椤次定律可得,线圈下端相当于电源正极,电流从线圈下端流出,感应电流的方向从从b流到a,电容器下极板带正电,所以本题选择D。
本题难度:简单
3、选择题 在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电池构成闭合电路,a、b、c为三个闭合金属圆环,假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时,能产生感应电流的金属圆环是( )
A.a、b两个环
B.b、c两个环
C.a、c两个环
D.a、b、c三个环