1、计算题 把一个面积为S,总电阻为R的圆形金属环平放在水平面上,磁感应强度为B的匀强
磁场竖直向下,当把环翻转1800的过程中,流过金属环某一横截面的电量是多少?
参考答案:
本题解析:解:由题意可知:φ1=BS?φ2=-BS?Δφ=φ2-φ1="-2BS" …………… 3分
根据法拉第电磁感应定律有:
……………………………………………………3分
根据欧姆定律有………………………………………………2分
则:Q=I×Δt=………………………………………………2分
本题考查法拉第电磁感应定律,要想求电荷量,必须求出过程中的电流平均值,可根据法拉第电磁感应定律求出电流,从而解题。
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,有两个相邻的有界匀强磁场区域,磁感应强度的大小均为B,磁场方向相反,且与纸面垂直,磁场区域在x轴方向宽度均为a,在y轴方向足够宽,现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右沿x轴方向匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向,则下图中线框中感应电流i与线框移动的位移x的关系图像正确的是( ? )
A.? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?B.
C.? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?D.
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好。导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则
[? ]
A. 释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
C.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为
D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,一正方形线圈从某一高度自由下落,恰好匀速进入其下方的匀强磁场区域.已知正方形线圈质量为m,边长为L,电阻为R,匀强磁场的磁感应强度为B,高度为2L,求:
(1)线圈进入磁场时回路产生的感应电流I1的大小和方向;
(2)线圈离开磁场过程中通过横截面的电荷量q;
(3)线圈下边缘刚离开磁场时线圈的速度v的大小.
参考答案:(1)线圈进入磁场时匀速,
由平衡条件得:mg=F安,
且F安=BI1L,
解得:I1=mgBL,
由右手定则可知:沿逆时针方向.
(2)在线圈离开磁场的过程中:q=.I?△t,
电流:.I=.ER=△?△tR,
电荷量:q=.I△t=△?R=BL2R;
(3)线圈刚进入磁场时:E1=BLv0,
电流:I1=E1R,
线圈刚进入磁场时的速度:v0=mgRB2L2,
从线圈完全进入磁场到线圈下边缘刚离开磁场的过程中,
线圈做匀加速运动,则v2-v20=2gL,
解得:v=
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 光滑平行金属导轨M、N水平放置,导轨上放置着一根与导轨垂直的导体棒PQ。导轨左端与由电容为C的电容器、单刀双掷开关和电动势为E的电源组成的电路相连接,如图13所示。在导轨所在的空间存在方向垂直于导轨平面的匀强磁场(图中未画出)。先将开关接在位置a,使电容器充电并达到稳定后,再将开关拨到位置b。导体棒将会在磁场的作用下开始向右运动,设导轨足够长。则以下说法中正确的是?(?)
A.空间存在的磁场方向竖直向下
B.导体棒向右做匀加速运动
C.当导体棒向右运动的速度达到最大时,电容器的电荷量为零
D.导体棒运动的过程中,通过导体棒的电荷量Q<CE
参考答案:AD
本题解析:分析:开关接到b时,电容器将形成由P到Q的放电电流,根据导体棒运动方向,由左手定则可以判断磁场方向;导体棒运动时将形成与原电流相反的感应电流,同时电容器两端电压降低,导体棒两端电压升高,当二者相等时,导体棒匀速运动,把导体棒的运动过程分析清楚就能正确解答该题.
解答:解:A、电容器充电完毕后,开关打在b处时,处于放电状态,有流过导体棒从P到Q的电流,在安培力作用下导体棒向右运动,根据左手定则,此空间存在竖直向下的磁场,故A正确;
B、在导体棒运动过程中,由于切割磁感线也将产生电动势,该电动势方向和电容器电压相反,故电路中电流是变化的,当导体棒的感应电动势和电容器电压相等时,导体棒匀速运动,故导体棒先做加速度逐渐减小的加速运动,最后匀速运动,故B错误;
C、导体棒切割磁感线,产生感应电动势,感应电动势使得电容器两个极板之间有电势差,仍带有一定的电荷量,故C错误;
D、电容器的总带电量为Q=CE,电容器在导体棒运动过程中仍带有一定的电荷量,所以通过导体棒的电荷量Q<CE,故D正确.
故选AD.
本题难度:一般
Every medal has two sides. 每个勋章都有两面。/ 每个问题都有正反两面。