1、选择题 下列实验现象,属于电磁感应现象的是

参考答案:C
本题解析:导线通电后,其下方的小磁针受到磁场的作用力而发生偏转,说明电流能产生磁场,是电流的磁效应现象,不是电磁感应现象.故A错误.通电导线AB在磁场中受到安培力作用而运动,不是电磁感应现象.故B错误.金属杆切割磁感线时,电路中产生感应电流,是电磁感应现象.故C正确.通电线圈在磁场中受到安培力作用而发生转动,不是电磁感应现象.故D错误.
点评:电磁感应现象的是指穿过电路的磁通量变化时,产生感应电动势或感应电流的现象.
本题难度:简单
2、计算题 如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属球,在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II,磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,高平行轨道中够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处的速度大小为v2。
(1)求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。
(2)若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变,求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。
(3)若将磁场II的CD边界略微下移,导体棒ab刚进入磁场II时速度大小为v3,要使其在外力F作用下做匀加速直线运动,加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式。

参考答案:解:(1)以导体棒为研究对象,棒在磁场I中切割磁感线,棒中产生产生感应电动势,导体棒ab从A下落r/2时,导体棒在策略与安培力作用下做加速运动,由牛顿第二定律,得
mg-BIL=ma,式中l=
r
,式中
=4R
由以上各式可得到
(2)当导体棒ab通过磁场II时,若安培力恰好等于重力,棒中电流大小始终不变,即
,式中
解得
导体棒从MN到CD做加速度为g的匀加速直线运动,有
得
此时导体棒重力的功率为
根据能量守恒定律,此时导体棒重力的功率全部转化为电路中的电功率,即
=
所以
=
(3)设导体棒ab进入磁场II后经过时间t的速度大小为
,此时安培力大小为
由于导体棒ab做匀加速直线运动,有
根据牛顿第二定律,有F+mg-F′=ma
即
由以上各式解得
本题解析:
本题难度:困难
3、计算题 如图所示,间距为2l的两条水平虚线之间有水平方向的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电阻为R的单匝正方形闭合导体线框abcd,从磁场上方某一高度处自由下落,cd边恰好垂直于磁场方向匀速进入磁场。已知线框边长为l,线框平面保持在竖直平面内且cd边始终与水平的磁场边界平行,重力加速度为g,不考虑空气阻力。求:

(1)线框开始下落时,cd边到磁场上边界的高度;
(2)若线框ab边刚离开磁场区域时的速度与cd边刚进入磁场区域时的速度相等,则从cd边刚离开磁场区域到ab边离开磁场区域的过程中,线框中所产生的焦耳热。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)cd边刚进入磁场时,设速度为v1,由平衡条件有: 
由欧姆定律有:
又由法拉第电磁感应定律有: 
得 
设线框开始下落时cd边到磁场上边界的高度为h,由动能定理有:
.
解得:
(2)从ab边刚进磁场到cd边刚出磁场,线框做匀加速运动有:

又:
cd边刚离开磁场到ab边刚离开磁场过程由能量守恒定律有:

解得 
考点:法拉第电磁感应定律;能量守恒定律。
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,两个垂直纸面的匀强磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B,磁场区域的宽度均为2a,一个直径为2a的导线圆环从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,则感应电流I与导线圆环移动距离x的关系图象正确的是( ? )

A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 右图中(a)(b)两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架,(b)图的闭合电路中只比(a)图的闭合电路中多串联了一只电阻不计的自感线圈L,其余完全相同. 若导体ab以相同的加速度从静止开始做匀加速直线运动,则拉它们的外力在相同位移中所做的功(?)

A.a图中的外力做功多
B.b图中的外力做功多
C.两图中外力做功相同
D.条件不足,无法比较
参考答案:A
本题解析:因为ab以相同的加速度从静止开始做匀加速直线运动,所以
,电流在增大,故b中的线圈会产生感应电流,阻碍电路电流的增大,所以a中的电流大于b中的电流,即a中的安培力大于b中的安培力,所以以相同的加速度运动过程中a需要的外力大于b需要的外力,故发生相同的位移,a中的外力做功多。A正确。
本题难度:简单