1、计算题 一个线圈有100匝、面积为0.01m2,线圈的内电阻为0.5Ω,线圈两端接一个9.5Ω的电阻。线圈在0.02S的时间内从磁感应强度均为0.4T的磁铁两极间移出,
求:(1)线圈的感应电动势多大?
(2)电路中产生的电流多大?
(3)线圈两端的电压多大?
参考答案:(1)20V ( 2)2A(3)19V
本题解析:依题意: (1)线圈中的感应电动势

( 2)电路中产生的电流

(3)线圈两端的电压
?
本题考查法拉第电磁感应定律的应用,由法拉第电磁感应定律公式
先求的电动势大小,其中n为线圈匝数,再由闭合电路欧姆定律E=I(R+r)可求得闭合电路中电流大小,由欧姆定律U=IR可求得线圈两端电压大小
本题难度:一般
2、选择题 有一类物理量的大小等于另一类物理量的变化率或与变化率成正比,下面所列的这些物理量的组合中能满足这一关系的是
[? ]
A.弹力与弹簧的长度
B.动能与位移
C.感应电动势与磁通量
D.加速度与力
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 (14分)如图所示,在质量为M=0.99kg的小车上,固定着一个质量为m=10g、电阻R=1W的矩形单匝线圈MNPQ,其中MN边水平,NP边竖直,高度l=0.05m。小车载着线圈在光滑水平面上一起以v0=10m/s的速度做匀速运动,随后进入一水平有界匀强磁场(磁场宽度大于小车长度),完全穿出磁场时小车速度v1=2m/s。磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感应强度大小B=1.0T。已知线圈与小车之间绝缘,小车长度与线圈MN边长度相同。求:
(1)小车刚进入磁场时线圈中感应电流I的大小和方向;
(2)小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量Q;
(3)小车进入磁场过程中线圈克服安培力所做的功W。
参考答案:(1)0.5A,电流方向为M→Q→P→N→M
(2)48J
(3)32J
本题解析:(1)线圈切割磁感线的速度v0=10m/s,感应电动势E=Blv0=1×0.05×10=0.5V(1分)
由闭合电路欧姆定律得线圈中电流
A?(2分)
由楞次定律知线圈中感应电流方向为M→Q→P→N→M ?(1分)
(2)线圈进入磁场和离开磁场时克服安培力做功,动能转化成电能,产生的电热
(J)(4分)
能量关系正确得 2分,结果正确再得2分。
(3)设小车完全进入磁场后速度为v,
在小车进入磁场从t时刻到t+⊿t时刻(⊿t→0)过程中
(1分)
即
求和得?
(1分)
同理得?
而
(1分)
又线圈进入和穿出磁场过程中磁通量的变化量相同,因而有q入=q出(1分)
故得?v0-v = v-v 1?即 v = =" 6" m/s (1分)
所以,小车进入磁场过程中线圈克服安培力做功
(J)(1分)
本题难度:一般
4、选择题 如图,甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架,乙图除了一个电阻为零、自感系数为L的线圈外,其他部分与甲图都相同,导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动。若位移相同,则(?)

A.甲图中外力做功多
B.两图中外力做功相同
C.乙图中外力做功多
D.无法判断
参考答案:A
本题解析:乙图中有线圈,要减缓电流的增加,安培力要小于甲图中的安培力,则甲图克服安培力做功大于乙图克服安培力做功,根据动能定律得
,因为导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动,通过的位移相等,则末动能相等.所以甲图外力做功大于乙图外力做功.故A正确,B、C、D错误.
点评:解决本题的关键知道线圈会缓解电流的增加,乙图中安培力要小于甲图中的安培力,然后根据动能定理求解.
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,一个圆形线圈放在匀强磁场中,设在第1s内磁感线垂直于线圈平面向里,如图(a),磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b),那么在第2s内线圈中感应电流的大小方向是( )
A.逐渐增大,逆时针方向
B.逐渐减小,顺时针方向
C.大小恒定,顺时针方向
D.大小恒定,逆时针方向