1、选择题 如图所示,甲中有两条不平行轨道而乙中的两条轨道是平行的,其余物理条件都相同.金属棒MN都正在轨道上向右匀速平动,在棒运动的过程中,将观察到( )
A.L1,L2小电珠都发光,只是亮度不同
B.Ll,L2都不发光
C.L2发光,Ll不发光
D.Ll发光,L2不发光
参考答案:金属棒MN在轨道上向右匀速平动,由E=BLv可知,甲图产生的电动势增大,乙图产生的是恒定电动势,所以甲的原线圈n1中会出现变化的电流,乙的原线圈n1出现的是恒定电流.又根据变压器的原理可知,甲的副线圈n2产生感应电流,乙的副线圈n2没有感应电流产生,所以L1发光,L2不发光.故ABC均错误,D正确.
故选:D.
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 如图,在光滑水平面上用恒力F拉质量为m、边长为a、总电阻为R的单匝均匀正方形铜线框,线框从位置1开始以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场,到达位置2时线框刚好全部进入磁场,在位置3时线框开始离开匀强磁场,到达位置4时线框刚好全部离开磁场.则( )
A.在位置1时,线框右侧边MN的两端电压为Bav0
B.线框从位置1到位置2的过程与从位置3到位置4的过程产生的感应电流方向相反
C.线框从位置1到位置2的过程与从位置3到位置4的过程所受的安培力方向相同
D.从位置1到位置2的过程中流过线框某一截面的电荷量等于

参考答案:解
A、在位置1时,线框MN边切割磁感线产生感应电动势为 E=Bav0,MN的两端电压为 U=34E=34Bav0.故A错误.
B、根据楞次定律判断可知:线框从位置1到位置2的过程产生逆时针方向的感应电流,从位置3到位置4的过程产生顺时针方向的感应电流,故B正确.
C、根据左手定则可知,线框从位置1到位置2的过程与从位置3到位置4的过程所受的安培力方向均向左,方向相同,故C正确.
D、根据感应电荷量经验公式q=△ΦR可知,从位置1到位置2的过程中流过线框某一截面的电荷量 q=△ΦR=Ba2R.故D正确.
故选:BCD.
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 如图,边长为2L、每边电阻为R的正方形线圈质量为m,由静止开始下落,并穿过高度为L、磁感应强度为B的匀强磁场.已知线圈bc进入磁场时恰好匀速,且ad边离开磁场时的速度为v求:
(1)画出线圈中产生的感应电流i随距离L变化的关系图象(以bc边刚进入磁场开始计时)
(2)线圈刚进入磁场时的速度和下落高度是多少?
(3)线圈通过磁场区域共释放的焦耳热Q?
参考答案:
(1)

当距离在0-l过程:线框做匀速直线运动,产生的感应电流不变.
当距离在l-2l过程:穿过线框的磁通量不变,没有感应电流产生,线框做匀加速直线运动,当ad进入磁场时,线框受到的安培力大于重力,做加速度减小的变减速运动,感应电流随距离减小.作出图象如图.
(2)线圈刚进入磁场时的速度为V.由E=B?2lV,I=ER,F=BIl得
安培力F=4B2l2VR
由题,线圈bc进入磁场时恰好匀速,则有
?F=mg
得到4B2l2VR=mg
解得V=mgR4B2l2
根据机械能守恒定律得
? mgh=12mV2
解得h=m2gR232B4l4;
(3)从线框开始下落到ad边离开磁场时,根据能量守恒定律得
线圈通过磁场区域共释放的焦耳热Q=mg(h+3l)-12mv2=3mgl+m3g2R232B4l4-12mv2
答:
(1)线圈中产生的感应电流i随距离L变化的关系图象如图;
(2)线圈刚进入磁场时的速度是V=mgR4B2l2,下落高度是h=m2gR232B4l4;
(3)线圈通过磁场区域共释放的焦耳热Q=3mgl+m3g2R232B4l4-12mv2.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)。则

[? ]
A.导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→a
B.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→a
C.导线框全部进入磁场运动时,感应电流方向为a→b→c→d→a
D.导线框全部进入磁场运动时,导线框中没有感应电流
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,ab和cd是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为θ.整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直斜面向上的匀强磁场中.ac端连有电阻值为R的电阻.若将一质量为m,垂直于导轨的金属棒EF在距bd端S处由静止释放,在EF棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段.今用大小为F,方向沿斜面向上的恒力把EF棒从bd位置由静止推至距bd端S处,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到bd端.已知金属棒EF的电阻为r,导轨的电阻不计,求:
(1)EF棒下滑过程中的最大速度?
(2)EF棒自bd端出发又回到bd端的整个过程中,电阻R中产生的热量是多少?

参考答案:(1)如图所示,当EF从距BD端s处由静止开始滑至BD的过程中,受力情况如图所示.
安培力:F安=BIL=B?BLvR+rL=B2L2vR+r.
根据牛顿第二定律:mgsinθ-F安=ma
当a=0时,EF棒下滑过程中速度最大,最大速度为:vm=mgsinθ(R+r)B2L2
(2)EF棒自bd端出发又回到bd端的整个过程中,根据能量转化和守恒定律得:
回路中产生的总热量为:Q=FS-12mv2m=FS-12m[mgsinθ(R+r)B2L2]2=FS-m3g2(R+r)2sin2θ2B4L4
则根据焦耳定律得电阻R中产生的热量是:
QR=RR+rQ=RR+r(FS-m3g2(R+r)2sin2θ2B4L4)
答:(1)EF棒下滑过程中的最大速度为mgRsinθB2l2.
(2)EF棒自bd端出发又回到bd端的整个过程中,电阻R中产生的热量是RR+r(FS-m3g2(R+r)2sin2θ2B4L4).
本题解析:
本题难度:一般
Little intermeddling makes good friends. 朋友的事情不介入,友谊长存情谊深.