1、简答题 两根相距为L的平行光滑金属导轨竖直放置,上端通过导线连接阻值为R的电阻.现有n个条形匀强磁场,方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为a,间距也为a.一个质量为m、长为L的导体棒(电阻不计)与导轨垂直,在距磁场区域1为a的位置由静止开始释放,此后一直没有离开导轨,且每当进入磁场区域均做匀速运动.求
(1)区域Ⅰ的磁感应强度的大小;
(2)导体棒通过磁场区域2的时间;
(3)导体棒从开始下落到穿过磁场区域n的过程中,电阻R上总共产生的电热.

参考答案:(1)棒子自由下落a,根据机械能守恒得,
v=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图,金属棒ab、cd与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好,匀强磁场垂直导轨所在的平面.ab棒在恒力F作用下向右运动,则

A.安培力对ab棒做正功
B.安培力对cd棒做正功
C.安培力对cd棒不做功
D.F做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和
参考答案:BD
本题解析:根据左手定则,ab棒受到的安培力方向向左,cd棒受到的安培力方向向右,由于导轨光滑,所以ab棒、cd棒都向右运动,因此安培力对ab棒做负功,对cd棒做正功,AC错误,B正确;根据能量守恒,F做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和,D正确。
本题难度:一般
3、选择题 如图1所示,单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中,线圈轴线
与磁场边界重合,线圈按图示方向匀速转动,若从图示位置开始计时,并规定电流方向沿
为正方向,则线圈内感应电流随时间变化的图象是图2所示的(?)
参考答案:C
本题解析:图示时刻,由楞次定律判断出线圈中感应电流方向为:
,为负方向.线圈中产生的感应电动势表达式为
,S是线圈面积的一半,则感应电流的表达式为
,其中
.故线圈中感应电流按正弦规律变化,根据数学知识得知C正确,ABD错误.
故选C
点评:本题是楞次定律和正弦交变电流瞬时值表达式
的应用,此式计时起点是中性面.
本题难度:一般
4、填空题 一个共有10匝的闭合矩形线圈,总电阻为10Ω,置于水平面上.若线圈内的磁通量在0.02s内,由垂直纸面向里,从0.02wb均匀增加到0.06wb,则在此时间内,线圈内导线的感应电动势为_________V。
参考答案:20V
本题解析:根据法拉第电磁感应定律
本题难度:简单
5、选择题 如图1所示,一圆形线圈位于随时间t变化的匀强磁场中,磁感应强度B随t变化规律如图2所示,以i表示线圈中的感应电流,以图1中线圈上箭头所示方向为电流的正方向,以垂直纸面向里的磁场方向为正,则以下的i-t图像中正确的是:
参考答案:A
本题解析:分析:由图2可知磁感应强度的变化,则可知线圈中磁通量的变化,由法拉第电磁感应定律可知感应电动势变化情况,由楞次定律可得感应电流的方向,二者结合可得出正确的图象.
解答:解:感应定律和欧姆定律得I=
,所以线圈中的感应电流决定于磁感应强度B随t的变化率.由图2可知,0~1时间内,B增大,Φ增大,感应磁场与原磁场方向相反(感应磁场的磁感应强度的方向向外),由右手定则感应电流是顺时针的,因而是负值.所以可判断0~1为负的恒值;1~2为零;2~3为正的恒值;3~4为零;4~5为负的恒值;5~6为正的恒值.
故选A.
点评:此类问题不必非要求得电动势的大小,应根据楞次定律判断电路中电流的方向,结合电动势的变化情况即可得出正确结果.
本题难度:一般