1、选择题 如图所示,一通电螺线管放在闭合金属线圈内,螺线管的中轴线正好和线圈的一条直径MN重合,若要使线圈中产生顺时针方向的感应电流,可采用的方法是( ? )

A.使通电螺线管以与MN垂直的一条直径为轴转动,且使其a端向纸面内转动
B.使通电螺线管以与MN垂直的一条直径为轴转动,且使其a端向纸面外转动
C.增大通电螺线管中的电流
D.将通电螺线管向纸面外平移
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 日常生活中,下列哪种情况不属于电磁感应现象的应用 (?)
A.录音机磁头将声音的电信号记录在磁带上
B.发电机通过旋转磁场中的线圈发电
C.银行柜员机通过信用卡上的磁条读取用户的信息
D.话筒通过振动磁场中的线圈将声信号转变为电信号
参考答案:A
本题解析:A、录音机磁头将声音的电信号记录在磁带上,磁带划过磁头时,磁带上的小颗粒被强弱不同的电流产生的磁场磁化,于是记录了一连串有关磁性变化的信息,是利用电流磁效应和磁化原理;错误应选
B、线圈在磁场旋转时,磁通量发生改变,产生感应电动势,这是电磁感应现象,所以发电机通过旋转磁场中的线圈发电,是利用电磁感应原理;正确不选
C、银行柜员机通过信用卡上的磁条读取用户的信息,利用电磁感应原理将磁条上信息还原成电流信息;正确不选
D、话筒通过振动磁场中的线圈,产生感应电流,将声音信号变成电信号,是利用电磁感应原理;正确不选
故选A
点评:判断是电磁感应原理还是电流磁效应原理,简单的方法是看电生磁,还是磁生电。
本题难度:简单
3、计算题 如图所示,两条“∧”形足够长的光滑金属导轨PME和QNF平行放置,两导轨间距L=1 m,导轨两侧均与水平面夹角α=37°,导体棒甲、乙分别放于MN两边导轨上,且与导轨垂直并接触良好。两导体棒的质量均为m=0.1 kg,电阻也均为R=1 Ω,导轨电阻不计,MN 两边分别存在垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为B=1 T。设导体棒甲、乙只在MN两边各自的导轨上运动,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2。
(1)将乙导体棒固定,甲导体棒由静止释放,问甲导体棒的最大速度为多少?
(2)若甲、乙两导体棒同时由静止释放,问两导体棒的最大速度为多少?
(3)若仅把乙导体棒的质量改为m"=0.05 kg,电阻不变,在乙导体棒由静止释放的同时,让甲导体棒以初速度v0=0.8 m/s沿导轨向下运动,问在时间t=1 s内电路中产生的电能为多少?

参考答案:解:(1)将乙棒固定,甲棒静止释放
电路中产生感应电动势E1=BLv
感应电流
甲棒受安培力F1=BI1L
甲棒先做加速度减小的变加速运动,达最大速度后做匀速运动,此时mgsinα=F1
联立并代入数据解得甲棒最大速度Vm1=1.2 m/s
( 2)甲、乙两棒同时静止释放
电路中产生感应电动势E2=2BLv
感应电流
甲、乙两棒均受安培力F2=BI2L
最终均做匀速运动,此时甲(或乙)棒受力mgsinα=F2
联立并代入数据解得两棒最大速度均为vm2=0.6 m/s
(3)乙棒静止释放,甲棒以初速度v0下滑瞬间
电路中产生感应电动势E3=BLv0
感应电流
甲、乙两棒均受安培力F3=BI3L
对于甲棒mgsin37°-F3=ma
对于乙棒F3-m"gsin37°=m"a"
代入数据联立解得a=a"=2 m/s2
甲棒沿导轨向下,乙棒沿导轨向上,均做匀加速运动
在时间t=1 s内,甲棒位移s甲=v0t+
乙棒位移s乙=
甲棒速度v甲=v0+at
乙棒速度v乙=a"t
据能量的转化和守恒,电路中产生电能E=mgs甲sin37°-m"gs乙sin37°+
联立并代入数据解得E=0.32 J
本题解析:
本题难度:困难
4、计算题 如图所示,有一磁感强度
的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的U型金属框架,框架上有一导体
保持与框架边垂直接触、且由静止开始下滑。已知
长
,质量为
,电阻为
,框架光滑且电阻不计,取
,求:

(1)导体
下落的最大加速度;
(2)导体
下落的最大速度;
(3)导体
在最大速度时产生的电功率。
参考答案:(1)
(2)10m/s(3)10W
本题解析:(1)对导体棒分析可知,其开始运动时受合力最大,即为重力
由牛二定律可知最大加速度:
? (2分)
(2)根据导体
下落的最大速度时,加速度为零? (1分)
此时有:
? (1分)
? (1分)
? (1分)
? (1分)
联立以上各式得:
? (1分)
(3)导体棒最大速度时其电功率:
? (2分)
由以上各式得:
? (1分)
点评:本题难度较小,导体棒下落的速度逐渐增大,安培力增大,当安培力增大到等于重力时,导体棒向下做匀速运动
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中,左侧是水平放置、间距为d的平行金属板,R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻。

(1)调节Rx=R,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流I及棒的速率v。
(2)改变Rx,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将由放射源产生的α射线水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的Rx。(已知质子质量为mP,设质子质量与中子质量相等,质子带电量为e)
参考答案:(1)
,
(2)
本题解析:(1)当Rx=R棒沿导轨匀速下滑时,由平衡条件
安培力
解得
感应电动势
电流
解得?
(2)微粒水平射入金属板间,能匀速通过,由平衡条件
棒沿导轨匀速,由平衡条件
金属板间电压
解得

点评:本题考查了电磁感应现象中有关感应电流的计算,通过平衡条件求出金属棒的速度。
本题难度:一般