1、选择题 (2010·上海物理)21.如图,金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧,若变阻器滑片P向左移动,则金属环A将向_____(填“左”或“右”)运动,并有_____(填“收缩”或“扩张”)趋势。
参考答案:右?收缩
本题解析:变阻器滑片P向左移动,电阻变小,电流变大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向原电流磁场方向相反,相互吸引,则金属环A将向右移动,因磁通量增大,金属环A有收缩趋势。
本题考查楞次定律。难度:易。
本题难度:简单
2、计算题 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.1 T,矩形线圈的匝数n=100,边长lab=0.2 m,lbc=0.5 m,以角速度ω=100πrad/s绕OO"轴匀速转动,当线圈平面通过中性面时开始计时,试求:
(1)线圈中感应电动势的大小;
(2)由t=0至t=过程中的平均电动势。
参考答案:解:(1)方法一:线圈经过时间t转过角度θ=ωt,bc边和da边不切割磁感线,ab边和cd边切割磁感线产生感应电动势,则eab=ecd=nBlabvsinωt,其中
依题意有e=eab+ecd=2eab=2nBlab=nBSωsinωt
Em=nBSω=100×0.l×0.2×0.5×100π V=314 V
e=314sin100πt V
方法二:感应电动势的瞬时值e=nBSωsinωt,由题可知S=lab·lbc=0.2×0.5m2=0.1m2
Em=nBSω=100×0.1×0.1×100π V=314 V
e=314sin100πt V
(2)用E=n计算t=0至t=过程中的平均电动势
E=n=n
代入数据得E=200 V
本题解析:
本题难度:困难
3、选择题 如图12-3-18所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下.经过足够长的时间后,金属杆的速度会达到一个最大速度vm,则( )
A.如果B增大,vm将变大
B.如果α变大,vm将变大
C.如果R变大,vm将变大
D.如果m变小,vm将变大
参考答案:BC
本题解析:当导体达到最大速度时为匀速运动状态,有mgsinα=BIL.由闭合电路欧姆定律可知
联立以上两式可知
所以可以判知:当α或R增大时,vm将增大.
本题难度:简单
4、填空题 如图所示是等离子体发电机的示意图,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,两极板间距离为d,要使输出电压为U,则等离子体的速度v为 ? ,a是电源的 (正、负极)
参考答案:;正;
本题解析:等离子体发电机稳定工作时,离子在其中受到的电场力与洛伦兹力是相等的,即Bvq=Uq/d,则等离子体的速度v=,由左手定则可以判断出,带正电的离子都偏向上极板,故a是电源的正极。
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场,若第一次用0.3s时间拉出,外力做的功为,通过导线截面的电量为,第二次用0.9s时间拉出,外力做的功为,通过导线截面的电量为,则(?)
A.,
B.,
C.,
D.,
参考答案:C
本题解析:根据,则;,W1>W2,C正确
本题难度:一般