1、选择题 如图所示,处在磁感应强度为B的匀强磁场中的单匝矩线圈abcd,以恒定的角速度ω绕ab边转动,磁场方向垂直于纸面向里,线圈所围面积为S,线圈导线的总电阻为R,t=0圈平面与纸面重合,且cd边正在离开纸面向外运动。则

[? ]
A.时刻t线圈中电流的瞬时值i=BSωcosωt/R
B.线圈中电流的有效值I=BSω/R
C.线圈中电流的有效值I=
D.线圈消耗的电功率P=(BSω)2/(2R)
参考答案:CD
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图4所示,边长相等的正方形导体框与正方形匀强磁场区的对角线在同一水平线上,导体框沿水平方向匀速通过垂直于纸面向外的磁场区,导体框中的电流随时间变化关系正确的是(顺时针方向电流为正)( ).

参考答案:A
本题解析:线框进入磁场时,根据楞次定律可知,感应磁场方向垂直纸面向里,则感应电流方向按顺时针方向,且有效切割长度均匀增大,根据
,当线框与磁场重合时,线框开始离开磁场,感应电流方向改为逆时针,且切割长度开始减小,故A正确
故选A
本题难度:一般
3、填空题 如图所示,一质量m=0.1kg的金属棒ab可沿接有电阻R=1Ω的足够长的竖直导体框架无摩擦地滑动,框架间距L=50cm,匀强磁场的磁感应强度B=0.4T,方向如图示,其余电阻均不计.若棒ab由静止开始沿框架下落,且与框保持良好接触,那么在下落的前一阶段,棒ab将做______运动,当棒ab运动达到稳定状态时的速度v=______.(g=10m/s2)

参考答案:(1)金属棒向下切割磁场,根据右手定则,知电流方向是a-→b.
根据左手定则得,安培力方向向上,由牛顿第二定律知:mg-F安=ma
其中:F安=BIL=B2L2VR,
随着速度的增大安培力增大,加速度减小,所以在下落的前一阶段,棒ab将做加速度逐渐减小的加速运动.
(2)释放瞬间ab只受重力,开始向下加速运动.随着速度的增大,感应电动势E、感应电流I、安培力F都随之增大,加速度随之减小.当F增大到F=mg时,加速度变为零,这时ab达到最大速度.
由B2L2VmaxR=mg
可得:Vmax=mgRB2L2=0.1×10×10.42×0.52=25m/s.
故答案为:加速度逐渐减小的加速,25m/s
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PO、MN,PQ、MN的电阻不计,间距为d=0.5m。P、M两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中。电阻均为r=0.1Ω,质量分别为m1=300g和m2=500g的两金属棒L1、L2平行的搁在光滑导轨上,现固定棒L1,L2。在水平恒力F=0.8N的作用下,由静止开始做加速运动,试求:
(1)当电压表的读数为U=0.2V时,棒L2的加速度多大?
(2)棒L2能达到的最大速度vm。
(3)若在棒L2达到最大速度vm时撤去外力F,并同时释放棒L1,分析此后L1、L2各做什么运动?
(4)若固定棒L1,当棒L2的速度为v,且离开棒L1距离为S的同时,撤去恒力F,为保持棒L2做匀速运动,可以采用将B从原值(B0=0.2T)逐渐减小的方法,则磁感应强度B应怎样随时间变化(写出B与时间t的关系式)?

参考答案:(1)1.2m/s2
(2)16m/s
(3)棒L2做加速度减小的减速运动,L1做加速度减小的加速运动,两棒达到共同速度后一起匀速运动
(4)
本题解析:
本题难度:困难
5、选择题 一个矩形金属框MNPQ置于xOy平面内,平行于x轴的边NP的长为d,如图(a)所示。空间存在磁场,该磁场的方向垂直于金属框平面,磁感应强度B沿x轴方向按图(b)所示正弦规律分布,x坐标相同各点的磁感应强度相同。当金属框以大小为v的速度沿x轴正方向匀速运动时,下列判断正确的是

[? ]
A.若d=l,则线框中始终没有感应电流
B.若d=l/2,则当线框的MN边位于x=l处时,线框中的感应电流最大
C.若d=l/2,则当线框的MN边位于x=l/4处时,线框受到的安培力的合力最大
D.若d=3l/2,则线框中感应电流周期性变化的周期为l/v
参考答案:ACD
本题解析:
本题难度:一般