1、选择题 在如图所示的两平行虚线之间存在着垂直纸面向里、宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场,正方形线框abcd的边长为L(L<d)、质量为m、电阻为R。将线框从距离磁场的上边界为h高处由静止释放后,线框的ab边刚进入磁场时的速度为
,ab边刚离开磁场时的速度也为
,在线框开始进入到全部离开磁场的过程中

A.感应电流所做的功为mgd
B.感应电流所做的功为2mgd
C.线框的最小动能为
D.线框的最小动能为mg(h-d+L)
参考答案:BD
本题解析:由题可知,线框进入磁场时先减速度,进入磁场后再加速,出磁场时又减速,由于进磁场与出磁场时,线框的速度相同,因此进入和离开过程中,感应电流所做的功也相同。从ab进磁场到ab离开磁场过程中,根据动能定理,
,因此进入磁场过程中,感应电流所做功为mgd,同样出磁场时,感应电流所做的功也为mgd,因此穿过磁场时电流做的功为2mgd,A不对,B正确;当线框完全进入磁场瞬间,线框的动能最小 ,若此时已匀速度运动,则:
,可得此时的动能
,而我们无法判断线框是否已匀速运动,这样C不对;在进入磁场后,线框做匀加速运动,到达磁场边缘时速度恰好为
,则:根据动能定理
,而
,两式联立可得:最小动能
,D正确
本题难度:一般
2、选择题 理论研究表明,无限长通电直导线磁场中某点的磁感应强度可用公式
表示,公式中的k是常数、I是导线中电流强度、r是该点到直导线的距离。若两根相距为L的无限长通电直导线垂直x轴平行放置,电流强度均为I,如图所示。能正确反映两导线间的磁感应强度B与x关系的是图中的(规定B的正方向垂直纸面向里)


参考答案:A
本题解析:根据安培定则可知,左侧通电直导线在两通电直导线间的磁场方向垂直纸面向里,右侧通电直导线在两通电直导线间的磁场方向垂直纸面向外,又由于两导线中电流大小相等,
,因此在两根导线中间位置合磁场为零,从中点向两边合磁场越来越强,左边的合磁场垂直纸面向里,为正值,右边的合磁场垂直纸面向外,为负值。故A正确。
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,足够长的U形导体框架的宽度L=0.5m,电阻忽略不计,其所在平面与水平面成θ=37°角,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面,一根质量m=0.2kg,有效电阻R=2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上,导体棒与框架间的动摩擦因数为0.5,导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动,通过导体棒截面的电量共为Q=2C.求:

(1)导体棒匀速运动的速度;
(2)导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中,导体棒的电阻消耗的电功.
(sin?37°=0.6?cos?37°=0.8?g=10m/s2)
参考答案:(1)5m/s(2)1.5J
本题解析:(1)由安培力
,
,
,
可得
导体棒匀速下滑时,由力平衡得

所以
代入数据解得v=5m/s
(2)设导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动下滑的距离为S,
通过导体棒截面的电量
?
?
?

得到
?
所以
根据能量守恒定律,得
得
点评:对某些电磁感应问题,我们可以从能量转化的角度出发,运用能量转化和守恒定律、功能关系分析解决。
本题难度:一般
4、简答题 如图甲所示,由均匀电阻丝做成的正方形?线框abcd的电阻为R1,ab=bc=cd=da=l,现将线框以与ab垂直的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域,整个过程中ab、cd两边始终保持与边界平行.令线框的cd边刚与磁场左边界重合时t=O,电流沿abcda流动的方向为正.
(1)在图乙中画出线框中感应电流随时间变化的图象.
(2)在图丙中画出线框中a、b两点间电势差Uab随时间t变化的图象.
?
参考答案:
(1)

(2)

本题解析:

(1)令I0=Blv/R,画出的图像分为三段(如下图所示)
t=0~l/v,i=-I0
t= l/v~2l/v,i=0
t=2l/v~3l/v,i=-I0

(2)令Uab=Blv,面出的图像分为三段(如上图所示)?
小结:要求我们分析题中所描述的物理情景,了解已知和所求的,然后将整个过程分成几个小的阶段,每个阶段中物理量间的变化关系分析明确,最后规定正方向建立直角坐标系准确的画出图形
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,宽度为L的有界匀强磁场的方向垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B。闭合等腰直角三角形导线框abc的直角边ab长为2L.线框总电阻为R。规定沿abca方向为感应电流的正方向。导线框以速度v匀速向右穿过磁场的过程中,感应电流随时间变化规律的图象是(?)


A? B? C? D
参考答案:D
本题解析:本题考查的是电磁感应定律和图像的问题,由已知条件可知,在0-L/v时,感应电动势均匀增加,感应电流均匀增加,方向为顺时针,增加到
;在L/v-2L/v时,磁通量无变化,感应电流为零,在2L/v-3L/v时,感应电流再均匀增加,不过是逆时针,D答案正确;
本题难度:一般
Follow the river and you'll get to the sea. 沿着河走, 一定能走到海边.