微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
1、简答题 如图所示,足够长的间距为L=0.2m光滑水平导轨EM、FN与PM、QN相连,PM、QN是两根半径为d=0.4m的光滑的
圆弧导轨,O、P连线水平,M、N与E、F在同一水平高度,水平和圆弧导轨电阻不计,在其上端连有一阻值为R=8Ω的电阻,在PQ左侧有处于竖直向上的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B0=6T.现有一根长度稍大于L、质量为m=0.2kg、电阻为r=2Ω的金属棒从轨道的顶端P处由静止开始下滑,到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg,取g=10m/s2,求:
(1)棒到达最低点MN时金属棒两端的电压;
(2)棒下滑到MN过程中金属棒产生的热量;
(3)从棒进入EM、FN水平轨道后开始计时,磁场随时间发生变化,恰好使棒做匀速直线运动,求磁感应强度B随时间变化的表达式.

参考答案:(1)金属棒在导轨最低点MN处,由重力和轨道的支持力提供向心力,由牛顿第二定律得:
N-mg=mv2d,且N=2mg
解得:v=
本题解析:
本题难度:一般
2、实验题 一个200匝,面积20cm2的均匀圆线圈,放在匀强磁场中,磁场方向与线圈平面成300角。若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T,则在此过程中,穿过线圈的磁通量的变化量是 ,磁通量的变化率是 ,线圈中的感应电动势为 。
参考答案:4×10-4Wb 8×10-3V 1.6V
本题解析:磁通量的变化
;
磁通量的平均变化率
;
线圈中的感应电动势的大小
本题难度:一般
3、选择题 在以P1Q1、P2Q2为边界的区域内有垂直纸面向内的匀强磁场,直角三角形金属导线框ABC位于纸面内,C点在边界P1Q1上,且AB⊥BC,已知AB=BC=L,P1Q1、P2Q2间距为2L。从t=0时刻开始,线框向右匀速穿过磁场区域,以顺时针方向为线框中感应电流i的正方向,则感应电流i随时间t变化的图象是
?
A?B?C?D
参考答案:D
本题解析:本题考查的是电磁感应定律与图像的应用问题,直角三角形金属导线框ABC线框向右匀速穿过磁场区域,开始一段时间磁通量增加,产生的感应电流为逆时针,逐渐增大;AB错误;离开磁场区域时,磁通量减少,产生顺时针的感应电流,逐渐增大;D正确;
本题难度:一般
4、计算题 如图(甲)所示的滑轮,它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动。轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一重物,另一端系一质量为m的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于导轨下端,将质量为M的重物由静止释放,重物最终能匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,已知重力加速度为g,忽略所有摩擦。

(1)重物匀速下降的速度v的大小是多少?
(2)对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值,测出相应的重物做匀速运动时的速度,可得出v-M实验图线。图(乙)中画出了磁感应强度分别为B1和B2时的两条实验图线,试根据实验结果计算B1和B2的比值。
(3)若M从静止到匀速的过程中一共下降的高度为h,求这一过程中R上产生的焦耳热。
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)金属杆达到匀速运动时,受绳子拉力F、金属杆的重力mg、向下的安培力FA。
则:
?
?
安培力
?感应电流
感应 电动势
?所以
?
(2)由(1)可得v-M的函数关系式
结合图线可知,斜率
?
所以
,
?
故:
=
?
(3)由能量关系,可得R上产生的焦耳热为:
将v代入可得:
?
或者:
?

?
?
点评:本题是电磁感应中能量问题,容易产生的错误是把整个回路产生的热量Q当成金属棒产生的热量.
本题难度:一般
5、计算题 两根相距d=0.20m的平行光滑金属长导轨与水平方向成30°角固定,匀强磁场的磁感强度B=0.20T,方向垂直两导轨组成的平面,两根金属棒ab、cd互相平行且始终与导轨垂直地放在导轨上,它们的质量分别为m1=0.1kg,m2=0.02kg,两棒电阻均为0.20Ω,导轨电阻不计,如图所示。
(1)当ab棒在平行于导轨平面斜向上的外力作用下,以v1=1.5m/s速度沿斜面匀速向上运动,求金属棒cd运动的最大速度;
(2)若要cd棒静止,求使ab匀速运动时外力的功率。(g=10m/s2)

参考答案:(1)23.5m/s
(2)15W
本题解析:
本题难度:一般