1、简答题 一对无限长平行导轨位于竖直平面内,轨道上串联一电容器C(开始未充电).另一根质量为m的金属棒ab可沿导轨下滑,导轨宽度为L,在讨论的空间范围内有磁感应强度为B、方向垂直整个导轨平面的匀强磁场,整个系统的电阻可以忽略,ab棒由静止开始下滑,求它下滑h高度时的速度v.
参考答案:v=
本题解析:解决该题的关键是分析清楚ab棒的运动规律,若设ab棒下滑过程中某一瞬时加速度为ai,则经过一微小的时间间隔Δt,其速度的增加量为Δv=ai·Δt.
棒中产生的感应电动势的增加量为:ΔE=BLΔv=BLai·Δt
电容器的极板间电势差的增加量为:ΔUi=ΔE=BLai·Δt
电容器电荷量的增加量为:ΔQ=C·ΔU=CBLai·Δt
电路中的充电电流为:I==CBLai
ab棒所受的安培力为:F=BLI=CB2L2ai
由牛顿第二定律得:mg-F=mai,即mg-CB2L2ai=mai,所以,ai=,可见,棒的加速度与时间无关,是一个常量,即棒ab向下做匀加速直线运动.所以要求的速度为v=.
本题难度:一般
2、选择题 空间存在着沿竖直方向的各处均匀的磁场,将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中,如图甲所示,设甲图中线圈中磁感应强度的方向和感应电流的方向为正方向。要想在线圈中产生如图乙所示的感应电流,下列图中能正确表示线圈中磁感应强度随时间变化的图线是
参考答案:B
本题解析:由图乙所示可知,由楞次定律在0-1s内在电流是正的,电流大小是定值,则磁感应强度均匀变化,在1-2s内,感应电流为零,则磁感应强度不变,在2-4s内,感应电流是负的,电流大小不变,则磁感应强度随时间均匀变化;由于,由法拉第电磁感应定律,故图像中在0-1s的斜率是2-4s内斜率的2倍,故选项B正确。
考点:楞次定律 法拉第电磁感应定律
本题难度:一般
3、选择题 关于闭合电路中感应电动势的大小,以下说法中正确的是
[? ]
A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比
B.跟这一闭合电路所在磁场的磁感强度成正比
C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比
D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象。如图甲是动圈式话筒原理图,图乙分别是磁带录音机的录音和放音原理图,由图可知
?
[? ]
A.话筒工作时,磁铁不动,线圈随膜片振动而产生感应电流
B.录音机放音时,变化的磁场在静止的线圈内激发起感应电流
C.录音机放音时,线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
D.录音机录音时,线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
参考答案:ABD
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如右图所示,两个相邻的有界匀强磁场区域,方向相反,且垂直纸面,磁感应强度的大小均为B,以磁场区左边界为y轴建立坐标系,磁场区域在y轴方向足够长,在x轴方向宽度均为a.矩形导线框ABCD的CD边与y轴重合,AD边长为a。线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域,且线框平面始终保持与磁场垂直,线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是(以逆时针方向为电流的正方向)?
参考答案:C
本题解析:在CD边进入磁场后,根据右手定则可得产生的感应电流由D指向C,所以为正,产生的电流大小设为I,当AB边进入磁场后,CD进入右边磁场,两边切割磁感线,所以产生的电流大小为2I,根据楞次定律产生的感应电流方向为顺时针,所以选C,
本题难度:一般