1、选择题 下列说法中正确的是( ? )
A.电动机的发明,实现了机械能向电能的大规模转化
B.发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
C.电磁感应说明电流通过感应能产生磁
D.水电站的发电机,工作时把水的机械能转化为电能
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
2、计算题 如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感强度大小为B0。导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键K,导轨电阻不计。两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为ma=0.02kg和mb=0.01kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,g取10m/s2。

(1)若将b棒固定,电键K断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以v1=10m/s的速度向上匀速运动。此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。求拉力F的大小。
(2)若将a棒固定,电键K闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2。
(3)若将a棒和b棒都固定,电键K断开,使磁感强度从B0随时间均匀增加,经0.1s后磁感强度增大到2B0时a棒所受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求两棒间的距离h。
参考答案:(1)0.3N (2)7.5m/s (3)1.0m
本题解析:(20分,第1小问4分,第2小问8分,第3小问8分)
解:(1)a棒作切割磁感线运动,产生感应电动势,有:
(1) 1分
a棒与b棒构成串联闭合电路,电流强度为
(2) 1分
a棒、b棒受到的安培力大小为
(3)
(4) 1分
依题意,有
(5)
解得
1分
[注:将a、b棒看作整体,安培力看作内力,直接得到
同样给4分。](2)a棒固定、电键K闭合后,b棒自由下滑作切割磁感线运动,最终b棒以最大速度v2匀速运动,此时产生的感应电动势为:
(6) 2分
a棒与电阻R并联,再与b棒串联构成闭合电路,电流强度为
(7) 2分
b棒受到的安培力与b棒重力平衡,有
(8) 1分
由(1)~(5)可解得:
(9) 1分解(6)~(9),得
2分
(3)电键K断开后,当磁场均匀变化时,在a、b棒与平行导轨构成的闭合回路内产生的感应电动势为
(10) 2分
(11) 2分
依题意,有
(12) 2分
由(9)~(12)解得:
2分
考点:电磁感应定律的综合应用
点评:难题。本题中导体切割磁感线运动或电路中磁通量的变化,产生感应电流,使导体受到安培力的作用,从而直接影响到导体的运动.本题中将产生感应电动势的那部分电路等效为电源,如果在一个电路中切割磁感线的是几部分互相联系的电路,则可等效成电源的串并联.分析内外电路结构,应用闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律理顺电学量之间的关系。
本题难度:困难
3、选择题 如图所示,水平金属圆盘置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,随盘绕金属转轴
以角速度
沿顺时针方向匀速转动,盘的中心及边缘处分别用金属滑片与一理想变压器的原线圈相连。已知圆盘半径为r,理想变压器原、副线圈匝数比为n,变压器的副线圈与一电阻为R的负载相连。不计圆盘及导线的电阻,则下列说法中正确的是?(?)

A.变压器原线圈两端的电压为
B.变压器原线圈两端的电压为
C.通过负载R的电流为
D.通过负载R的电流为
参考答案:B
本题解析:
本题是电磁感应与电路的综合,考查了导体切割磁感线时的感应电动势和变压器的工作原理。由题意可知:圆盘在这里相当于一个做切割磁感线的导线,其在磁场中做切割磁感线运动,相当于电源,变压器原线圈两端就有了电压。根据
求出感应电动势,即为变压器原线圈两端的电压,故A错误,B正确;因为水平金属圆盘以角速度
匀速转动,且B、r恒定,所以变压器原线圈两端的电压恒定,由变压器的工作原理知,变压器副线圈两端无电压,负载R中无电流通过,故C、D错误。因此选B。
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,光滑导轨MN、PQ在同一水平面内平行固定放置,其间距d=1m,右端通过导线与阻值RL=8Ω的小灯泡L相连,金属棒的电阻的电阻为r=2Ω,导轨区域内有竖直向下磁感应强度
T的匀强磁场,一金属棒在恒力F="0." 8N力作用下匀速通过磁场。(不考虑导轨的电阻,金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触)。求:

小题1:金属棒运动速度的大小;
小题2:小灯泡的电功率.
参考答案:
小题1:
小题2:
本题解析:略
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,ab、cd为两根水平放置且相互平行的金属轨道,相距L,左右两端各连接一个阻值均为R的定值电阻,轨道中央有一根质量为m的导体棒MN,其垂直放在两轨道上且与两轨道接触良好,棒及轨道的电阻不计。整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。棒MN在外驱动力作用下做简谐运动,其振动周期为T,振幅为A,通过中心位置时的速度为v0。则驱动力对棒做功的平均功率为( ? )

A.2mv02/T
B.B2L2V02/R
C.B2L2A2/8T2R
D.B2L2V02/2R
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般