1、选择题 如图所示,一直角三角形金属框,向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场,磁场仅限于虚线边界所围的区域内,该区域的形状与金属框完全相同,且金属框的下边与磁场区域的下边在一条直线上。若取顺时针方向为电流的正方向,则金属框穿过磁场过程中感应电流随时间变化的图像是下图中的

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,在x≤0的区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xOy平面(纸面)向里。具有一定电阻的矩形线框abcd位于xOy平面内,线框ab边与y轴重合,令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动,则线框中的感应电流I(取逆时针方向的电流为正)随时间t的变化图线可能是图中的哪一个

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图,光滑斜面的倾角
= 30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长l1 =" l" m,bc边的边长l2=" 0.6" m,线框的质量m =" 1" kg,电阻R = 0.1Ω,线框通过细线与重物相连,重物质量M =" 2" kg,斜面上ef线(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B =" 0.5" T,如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef线和gh的距离s =" 11.4" m,(取g = 10.4m/s2),求:

(1)线框进入磁场前重物M的加速度;
(2)线框进入磁场时匀速运动的速度v;
(3)ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t;
(4)ab边运动到gh线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热。
参考答案:(1)5m/s
(2)v="6" m/s
(3)ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为t = t1+t2+t3=2.5s
(4)整个运动过程产生的焦耳热Q = FAl2 =(Mg – mgsinθ)l2 =" 9" J
本题解析:(1)线框进入磁场前,线框仅受到细线的拉力FT,斜面的支持力和线框重力,重物M受到重力和拉力FT。对线框,由牛顿第二定律得FT – mg sinα= ma.
联立解得线框进入磁场前重物M的加速度
=5m/s2
(2)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动,所以重物受力平衡Mg = FT′,
线框abcd受力平衡FT′= mg sinα+ FA
ab边进入磁场切割磁感线,产生的电动势E = Bl1v
形成的感应电流
?受到的安培力
联立上述各式得,Mg = mg sinα+
?代入数据解得v="6" m/s
(3)线框abcd进入磁场前时,做匀加速直线运动;进磁场的过程中,做匀速直线运动;进入磁场后到运动到gh线,仍做匀加速直线运动。
进磁场前线框的加速度大小与重物的加速度相同,为a =" 5" m/s2
该阶段运动时间为
进磁场过程中匀速运动时间
线框完全进入磁场后线框受力情况同进入磁场前,所以该阶段的加速度仍为a = 5m/s2
?解得:t3 ="1.2" s
因此ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为t = t1+t2+t3=2.5s
(4)线框ab边运动到gh处的速度v′=v + at3 =" 6" m/s+5×1.2 m/s="12" m/s
整个运动过程产生的焦耳热Q = FAl2 =(Mg – mgsinθ)l2 =" 9" J
考查的知识点主要有牛顿定律、物体平衡条件、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力、运动学公式、能量守恒定律等。重点考查根据题述的物理情景综合运用知识能力、分析推理能力、运用数学知识解决物理问题的能力。
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中,让长为0.9 m、电阻为1?Ω的导体棒ab在金属框上以10 m/s的速度向右匀速滑动,电阻R1=6 Ω, R2=3 Ω,其他导线上的电阻可忽略不计.求:
(1)ab棒中的电流大小与方向;?
(2)为使ab棒匀速运动,所加外力应为多大?
(3)R2消耗的电功率多大?

参考答案:解:(1)由右手定则可以判定,电流方向b→a
E=Blv=3.6V
R总=
+r=3 Ω
I=
=1.2 A
(2)F=BIl=0.432N
(3) I2=0.8A?
P=I22R2=1.92W
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 一个处在匀强磁场中的闭合线圈有一定的磁通量,能使该回路产生感应电流的是( )
A.改变磁感应强度
B.改变回路平面与磁场方向的夹角
C.改变闭合线圈所围成的面积
D.线圈在磁场中平移