1、选择题 一正方形闭合导线框abcd,边长为0.1m,各边电阻均为1Ω,bc边位于x轴上,在x轴原点O右方有宽为0.2m、磁感应强度为1T的垂直纸面向里的匀强磁场区,如图所示,当线框以恒定速度4m/s沿x轴正方向穿越磁场区过程中,如图所示中,哪一图线可正确表示线框从进入到穿出过程中,ab边两端电势差Uab随位置变化的情况(?)
参考答案:B
本题解析:由楞次定律判断可知,在线框穿过磁场的过程中,a点的电势始终高于b的电势,则始终为正值;AD错误;ab、dc两边切割磁感线时产生的感应电动势为;在0-L内,ab切割磁感线,ab两端的电压是路端电压,则;在L-2L内,线框完全在磁场中运动,穿过线框的磁通量没有变化,不产生感应电流,则;在2L-3L内,a、b两端的电压等于路端电压的,则;由分析可知选项B正确。
故选B
点评:注意由楞次定律判断电势的高低,确定电势差的正负;分析与感应电动势的关系是关键,要区分外电压和内电压,做切割磁感线运动的导体相当于电源。
本题难度:一般
2、选择题 一闭合线圈置于磁场中,若磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示,则图中能正确反映线圈中感应电动势E随时间t变化的图象是
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 一个单匝线圈放在磁场中,下列的几种说法正确的是
[? ]
A.闭合线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B.闭合线圈中磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
C.闭合线圈放在磁场越强的位置,线圈中的感应电动势越大
D.闭合线圈中磁通量变化越快,线圈中的感应电动势一定越大
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图,电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路,条形磁铁N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是
A.从a到b,上极板带正电
B.从a到b,下极板带正电
C.从b到a,上极板带正电
D.从b到a,下极板带正电
参考答案:D
本题解析:由图可知,磁场方向向下增大,由椤次定律可得,线圈下端相当于电源正极,电流从线圈下端流出,感应电流的方向从从b流到a,电容器下极板带正电,所以本题选择D。
本题难度:简单
5、计算题 (14分)如图甲所示,电阻不计的“”形光滑导体框架水平放置,导体框处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=1T,有一导体棒AC横放在框架上且与导体框架接触良好,其质量为m=0.2kg,电阻为R=0.8,现用绝缘轻绳拴住导体棒,轻绳的右端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上,左端通过另一光滑的定滑轮与物体D相连,物体D的质量为M=0.2kg,电动机内阻r=1。接通电路后电压表的读数恒为U=10V,电流表读数恒为I=1A,电动机牵引原来静止的导体棒AC平行于EF向右运动,其运动位移x随时间t变化的图象如图乙所示,其中OM段为曲线,MN段为直线。(取g=10m/s2)求:
(1)电动机的输出功率;
(2)导体框架的宽度;?
(3)导体棒在变速运动阶段产生的热量。
参考答案:(1)(2)(3)
本题解析:(1)电动机为非纯电阻电路,电动机总功率
电动机内阻发热的功率
那么电动机输出的机械功率
(2)位移时间图像的斜率代表速度,后导体棒AC为匀速直线运动,速度。
设导轨宽度为L,则有导体棒切割磁感线产生感应电流,受到安培力
拉动导体棒匀速运动的拉力
根据电动机输出功率有
计算得
(3)根据位移时间图像可知,变速阶段初始度为0,末速度为
此过程电动机做功转化为D的重力势能以及D和导体棒的动能还有克服安培力做功即焦耳热。
所以有
其中
带入计算得
本题难度:一般
After dinner sit awhile; after supper walk a mile. 午餐后稍坐片刻,晚餐后步行一里。