1、计算题 如图所示,在空中有一水平方向的匀强磁场区域,区域上下边缘间距离为h,磁感应强度为B,有一宽度为b(b<h)、长度为L、电阻为R、质量为m的矩形导体线圈紧贴磁场区域上边缘从静止起竖直下落,当线圈的PQ边到达磁场下边缘时,恰好开始做匀速运动。求:
(1)线圈的M、N边刚好进入磁场时,线圈的速度大小。
(2)线圈从开始下落到刚好完全进入磁场所经历的时间。
参考答案:(1)设线圈匀穿出磁场的速度为
,此时线圈中产生的感应电动势为
………①(1分)
产生的感应电流为
………………②(1分)
线圈受到的安培力为F=BIL………………④(1分)
此过程线圈受到的重力与安增力平衡
mg=F……………………④ (1分)
联立①②③④式,得
………………⑤
设圈线上的边刚好进入磁场时速度为v,当线圈全部在磁场中运动时,根据动能定理
………………⑥
联立⑤⑥,解得
?(2分)
(2)设线圈从开始下落到刚刚完全进入磁场所用的时间为t,根据动量定理
………………⑧(2分)
在t内根据法拉第电磁感应定律:
………………⑨(2分)
线圈中产生的平均电流
………………⑩(2分)
故安培力的冲量
………………11(2分)
联在立⑨⑩11得
……………………12
本题解析:略
本题难度:简单
2、实验题 在探究磁场产生电流的条件时,做了下面实验(下右图):由线圈,电流表构成的闭
合回路。条形磁铁提供磁场。请填写观察到现象:
实验过程
| 电流表的指针(填偏转或不偏转)
|
条形磁铁插入线圈过程
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条形磁铁静止在线圈中
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条形磁铁从线圈中抽出过程
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|

由这个实验可以得出磁场产生电流的条件是: 。
参考答案:偏转,不偏转,偏转 穿过闭合线圈的磁通量发生变化
本题解析:当穿过线圈的磁通量发生变化时,闭合线圈中会产生感应电流,
考点:考查了产生感应电流的条件
点评:做本题的关键是要注意观察,即观察产生电流时,穿过线圈的磁通量的变化,
本题难度:一般
3、选择题 电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流,使锅体发热从而加热食物.下列相关的说法中正确的是( )
A.锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关
B.电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作
C.金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物
D.电磁炉的上表面一般都用金属材料制成,以加快热传递减少热损耗
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 如图,在相距为L的光滑的足够长的水平轨道上放有一金属杆AB,在光滑的倾斜轨道上放有另一个质量为
的金属杆CD,金属杆与轨道接触良好,整个回路电阻为R,倾斜轨道与水平面夹角为
。有一一个与水平轨道平面垂直、方向向下、磁感应强度为B1的匀强磁场;有另一个与倾斜轨道平面垂直、磁感应强度为B2的匀强磁场。为了使CD能够静止,金属杆船在外力F作用下向左匀速运动,试问:

(1)匀强磁场B2的方向;
(2)通过CD杆的电流大小;
(3)外力F的功率是多大?
参考答案:


本题解析:略
本题难度:一般
5、简答题 如图,两根相距l=1m平行光滑长金属导轨电阻不计,被固定在绝缘水平面上,两导轨左端接有R=2Ω的电阻,导轨所在区域内加上与导轨垂直、方向相反的磁场,磁场宽度d相同且为0.6m,磁感应强度大小B1=
T、B2=0.8T.现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好,当导体棒ab以v=5m/s从边界MN进入磁场后始终作匀速运动,求:
(1)导体棒ab进入磁场B1时拉力的功率;
(2)导体棒ab经过任意一个B2区域过程中通过电阻R的电量;
(3)导体棒ab匀速运动过程中电阻R两端的电压有效值.
参考答案:(1)在B1中时,E1=B1lv
?I1=E1R+r
F=B1I1l
?P=Fv=23W=0.67W?
(2)电量q=I2△t2?闭合电路欧姆定律I2=B2lvR+r
位移?d=v△t?
?解得:q=0.16C?
(3)导体棒进入B2时,电动势E2=B2lv=4V?
?设电动势有效值为EE21R+r×T2+E22R+r×T2=E2R+r×T
?解得:E=3V?
电阻R两端电压有效值为?UR=ER+rR=2V?
答:(1)导体棒ab进入磁场B1时拉力的功率0.67W(2)导体棒ab经过任意一个B2区域过程中通过电阻R的电量0.16c;(3)电阻R两端电压有效值为2V.
本题解析:
本题难度:一般