1、选择题 穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示,在线圈内产生感应电动势最大值的时间是?
[? ]
A.0~2 s?
B.2~4 s?
C.4~6 s?
D.6~10 s
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 在光滑水平桌面上有一边长为I的正方形线框abcd,bc边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域efg,三角形腰长为I,磁感应强度垂直桌面向下,abef可在同一直线上,其俯视图如图所示,线框从图示位置在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区,线框中感应电流I及拉力F随时间t的变化关系可能是(以逆时针方向为电流的正方向,时间单位为I/V)
参考答案:BD
本题解析:设角c为θ,在t=0~l/v时间内,bc边切割磁感线并产生感应电动势,有效长度l=vttanθ?,感应电动势E=Blv=Bv2ttanθ∝t,所以i=E/R∝E∝t,根据楞次定律或右手定则可判断出,感应电流沿逆时针方向,所以感应电流取正值,这段时间内的i-t图象是经过原点的斜率为正值的倾?斜直线;在t=l/v~2l/v时间内,ad边从c点开始向右匀速切割磁感线并产生感应电动势,其大小为E=Blv=Bv2tanθ(t-l/v),感应电流大小i=E/R=Bv2tanθ(t-l/v)/R,同理可判断,电流取负值,所以这段时间内的i-t图象是经过(1,0)、斜率为负值的倾斜直线,选项A错误,B正确;根据F=Bil可知,在t=0~l/v时间内,F= B2v3t2tan2θ/R?,根据左手定则可知,方向水平向左,在t=l/v~2l/v时间内,F= B2v3tan2θ(t-l/v)2/R?,同理,方向水平向左,所以选项C错误,D正确。本题答案为BD。
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,光滑水平面上有正方形金属线框abcd,边长为L、电阻为R、质量为m.虚线PP’和QQ’之间有一竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B,宽度为H,且H>L.线框在恒力F0作用下由静止开始向磁场区域运动,cd边运动S后进入磁场,ab边进入磁场前某时刻,线框已经达到平衡状态.当cd边到达QQ’时,撤去恒力F0,重新施加外力F,使得线框做加速度大小为F0/m的匀减速运动,最终离开磁场.
(1)cd边刚进入磁场时cd两端的电势差;
(2)cd边从进入磁场到QQ’这个过程中安培力做的总功;
(3)写出线框离开磁场的过程中,F随时间t变化的关系式.
参考答案:(1)线圈进入磁场前线圈做匀加速运动,牛顿第二定律和速度公式加速度为 a=F0m
cd刚进入磁场时速度为 v=at
而线圈通过的位移s=12at2
解得,v=
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 关于产生感应电流的条件,以下说法中正确的是:(?)
A.闭合回路在磁场中运动,闭合回路中就一定会有感应电流
B.闭合回路在磁场中作切割磁感线运动,闭合回路中一定会有感应电流
C.穿过闭合回路的磁通量为零的瞬间,闭合回路中一定不会产生感应电流
D.无论用什么方法,只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中一定会有感应电流
参考答案:D
本题解析:闭合回路在匀强磁场中运动时,磁通量没有变化,所以没有感应电流产生,A错误;当闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时,回路中产生感应电流,B错误;只要磁通量存在变化,回路中一定会产生感应电流,C错误;只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中一定会有感应电流,D正确;
故选D
点评:当闭合回路的磁通量发生变化或者闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时,产生感应电流
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动,t=0时导线框的的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t图像中,可能正确描述上述过程的是
参考答案:D
本题解析:根据题意,线框进入磁场时,由右手定则和左手定则可知线框受到向左的安培力,阻碍线框的相对运动,v减小,由,则安培力减小,故线框做加速度减小的减速运动;由于d>L,线框完全进入磁场后,线框中没有感应电流,不再受安培力作用,线框做匀速直线运动,同理可知线框离开磁场时,线框也受到向左的安培力,阻碍线框的相对运动,做加速度减小的减速运动。综上所述,正确答案为D。
【考点定位】电磁感应及牛顿运动定律的应用
本题难度:一般