1、计算题 如图,宽度L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布将质量m=0.1kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并与框架接触良好以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标,金属棒从x0=1m处以v0=2m/s的初速度,沿x轴负方向做a=2m/s2的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用,求:
(1)金属棒ab运动0.5m,框架产生的焦耳热Q;
(2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系;
(3)为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电量q,某同学解法为:先算出经过0.4s金属棒的运动距离s,以及0.4s时回路内的电阻R,然后代入
求结果。

参考答案:解:(1)金属棒仅受安培力作用,其大小F=ma=0.1×2=0.2N
金属棒运动0.5m,框架中产生的焦耳热等于克服安培力做的功
所以Q= Fs=0.2×0.5=0.1J
(2)金属棒所受安培力为F=BIL?

所以
由于棒做匀减速直线运动
所以

(3)错误之处是把0.4s时回路内的电阻R代入
进行计算
正确的解法是q= It ,因为F= BIL= ma
所以
。
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 关于发电机和电动机,下列说法中不正确的是(?)
A.发电机和电动机的作用是相同的,都是把其他形式的能转化成电能
B.发电机可以把其他形式的能转化成电能,电动机可以把电能转化成机械能
C.发电机和电动机统称为电机
D.通过电机可以实现电能与其他形式的能源相互转化
参考答案:A
本题解析:A、发电机是把其他形式的能转化为电能,电动机是把电能转化为其他形式的能;错误符合要求应选
B、发电机可以把其他形式的能转化成电能,电动机可以把电能转化成机械能;正确不选
C、电机是电动机与发电机的简称,故C正确;
D、电机是电动机与发电机的简称,所以可以实现电能与其他形式的能源相互转化;正确不选
故选A
点评:发电机是通过外力做功将机械能转化为电能,是磁生电的现象;而电动机则是将电能转化为机械能,是电生磁的现象。
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,有一矩形线圈,面积为S,匝数为N,整个线圈的电阻为r,在磁感应强度为B的磁场中,线OO"轴以角速度
匀速转动,外电阻为R,当线圈由图示位置转过90°的过程中,下列说法中正确的是

[? ]
A.磁通量的变化量为
B.平均感应电动势为
C.电阻R所产生的焦耳热为
D.通过电阻R的电量为
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 一个单匝闭合圆形线圈置于垂直线圈平面的匀强磁场中,当磁感应强度变化率恒定时,线圈中的感应电动势为E,感应电流为I.若把这根导线均匀拉长,从而使圆半径增大一倍,则此时线圈中的感应电动势为______,感应电流为______.
参考答案:4E、 I
本题解析:圆半径R增大一倍为2R,则面积
变为4
,根据法拉第电磁感应定律有
,而因为导线的拉长为原来的一倍,则面积为原来的一半,电阻变大为原来的4倍,由欧姆定律:
。
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,边长为0.5m和0.4m的矩形线圈在上B=0.1T的匀强磁场中从水平方向转到竖直方向,若B与水平方向间的夹角为30°,线圈电阻为0.01Ω,则此过程中通过线圈的电荷量为

[? ]
A.1C
B.2C
C.(
+1)C
D.(
-1)C
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般