1、选择题 如图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图。铜盘水平放置,磁场竖直向下穿过铜盘,图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内,从上往下看逆时针匀速转动铜盘,下列说法正确的是

A.回路中电流大小变化,,方向不变
B.回路中电流方向不变,且从b导线流进灯泡,再从a流向旋转的铜盘
C.回路中有大小和方向作周期性变化的电流
D.回路中没有磁通量变化,没有电流
参考答案:B
本题解析:图中a、b导线与铜盘的连接处相当于一根导体,铜盘转动时,该导体切割磁感线,产生感应电流,由于导体的长度不变,磁场强度不变,转动的速度不变,故产生的电流大小不变,方向也不变,故A、C、D均不正确;由右手定则可知,电流方向是由a指向b的,故电流是从b导线流进灯泡,再从a流向旋转的铜盘的,B是正确的。
本题难度:一般
2、简答题
①ab导体棒运动的最大速度。
②ab导体棒匀速运动时重力的功率、与整个回路的电功率是否等大?通过计算说明。
③为使导体棒cd静止,物体M的最小质量为多大?
参考答案:①
②等大 ③M≥4mSinθ
本题解析:①ab导体棒运动的最大速度时:
mgSinθ=BIι…………………………2分
I=BιV/3R…………………………………2分
………………………2分
②ab导体棒匀速运动时重力的功率、
P1=" V" mgSinθ=
………………………3分
整个回路的电功率
P2=
………………………………3分
通过计算说明是等大。
③对cd分析Mg= 2mgSinθ+ 2BIι= 4mgSinθ…………………3分
M≥4mSinθ…………………………………………………………3分
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,导线框abcd放在光滑导轨上向右运动(abcd与导轨接触良好),G1和G2是两只电流表,则(?)

A.只有G2偏转
B.只有G1偏转
C.G1、G2都会偏转
D.G1、G2都不偏转
参考答案:C
本题解析:根据图可得最左边的线圈的面积在增大,所以穿过的磁通量在变化,产生感应电流,而两电表并联在该线圈中,故两电表都会发生偏转,故C正确,ABD错误
故选C
点评:关键是知道当穿过闭合线圈的磁通量发生变化时,线圈中产生感应电流
本题难度:简单
4、计算题 (21分)如图所示,一个矩形线圈的ab、cd边长为L1,ad、bc边长为L2,线圈的匝数为N,线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中,并以OO/为中轴做匀速圆周运动,(OO/与磁场方向垂直,线圈电阻不计),线圈转动的角速度为ω,设转动从中性面开始计时,请回答下列问题:

(1)请用法拉第电磁感应定律证明该线圈产生的是正弦交流电。
(2)将线圈产生的交流电通入电阻为R的电动机时,形成的电流有效值为I,请计算该电动机的输出的机械功率(其它损耗不计)。
(3)用此电动机将竖直固定的光滑U型金属框架上的水平导体棒EF从静止向上拉,已知导体棒的质量为m,U型金属框架宽为L且足够长,内有垂直向里的匀强磁场, 磁感应强度为B0,导体棒上升高度为h时,经历的时间为t,且此时导体棒刚开始匀速上升,棒有效电阻为R0,金属框架的总电阻不计,棒与金属框架接触良好,请计算:
①导体棒匀速上升时的速度和已知量的关系。
②若t时刻导体棒的速度为v0,求t时间内导体棒与金属框架产生的焦耳热。
参考答案:(1)证明见解析。
(2)P=
-I2R
(3)①
-I2R= mgv+
②Q=(
-I2R)t-mgh-
mv02
本题解析:(1)(6分)证明:如图所示,边长L1切割磁感线产生电动势

e1=BL1V⊥=BL1Vsinωt?而线速度V=
∴ e1=BL1
sinωt?因有两个边切割,且有N匝
∴ e="2N" e1=NBL1L2ωsinωt?即:e=Emsinωt
(2)次电流通过电动机时,输入的功率

由能量守恒知: P入=PQ+P(P为机械功率)
∴P=
-I2R? (5分)
(3)①(5分)电机带导体棒匀
速上升。受力如图

F=B0IL+mg? I=
,F=
∴
=mg+
即:
-I2R= mgv+
②(5分)对上升h应用动能定理:Pt-W-mgh=
mv02-0
Q="W=" Pt-mgh
-
mv02
Q=(
-I2R)t-mgh-
mv02
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,将一磁铁插入闭合线圈,第一次迅速地插入(△t1=0.1 s ),第二次是缓慢地插入(△t2 =1 s).求线圈中感应电荷量之比.

参考答案:解:在第一、二两次插入磁铁的过程中穿过线圈的磁通量的变化量相等,结合公式
可求出
根据I=q/t和E=n△φ/△t得电荷量之比:
q1/q2=(I1·△t1)/(I2·△t2)=(E△t1/R1)/(E△t2/R2)=(n1△φ1/R1)/(n2△φ2/R2)? ①
△φ1=△φ2,R1=R2,n1=n2? ②
由①②两式得:
本题解析:
本题难度:一般
Good is good, but better carries it. 精益求精,善益求善.