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1、选择题 一闭合线圈放在匀强磁场里,通过线圈平面的B-t变化如图,且线圈面积不变,则线圈的感应电动势与时间的关系可用图中哪一个选项表示

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度随时间的变化率为△B/△t=k(k为常量).一边长为l的线框,其电阻为R,线框有一半面积处于磁场区域中.则线框中感应电流的功率为______;安培力随时间的变化率为______.
参考答案:(1)根据法拉第电磁感应定律得
? 感应电动势? E=△B△t?12L2=12kL2
由欧姆定律得感应电流的大小I=ER=kL22R
所以线框中感应电流的功率为P=I2R=(kL22R)2R=l4k24R
(2)磁场对方框作用力的大小F=BIL,B=B0+kt
则得到F=kl32R(B0+kt),
所以安培力随时间的变化率为?l3k22R.
故答案为:l4k24R;?l3k22R
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题
磁悬浮列车动力原理如下图所示,在水平地面上放有两根平行直导轨,轨间存在着等距离的正方形匀强磁场Bl和B2,方向相反,B1=B2=lT,如下图所示。导轨上放有金属框abcd,金属框电阻R=2Ω,导轨间距L=0.4m,当磁场Bl、B2同时以v=5m/s的速度向右匀速运动时,求
小题1:如果导轨和金属框均很光滑,金属框对地是否运动?运动性质如何?
小题2:如果金属框运动中所受到的阻力恒为其对地速度的K倍,K=0.18,求金属框所能达到的最大速度vm是多少?
小题3:如果金属框要维持(2)中最大速度运动,它每秒钟要消耗多少磁场能?
?
参考答案:
小题1:运动?变加速运动
小题2:=3.2m/s?
小题3:2.9J
本题解析:
小题1:运动。因磁场运动时,框与磁场有相对运动,ad、b边切害虫磁感线,框中产生感应电流(方向逆时针),同时受安培力,方向水平向右,故使线框向右加速运动,且属于加速度越来越小的变加速运动。?
小题2:阻力f与安培力F安衡时,框有vmf=Kvm=F=2IBL①
其中I=E/R?②
E=2BL(v-vm)?③
①②③联立得:
Kvm=2·[2BL(v-vm)/R]·BL
∴Kvm=(4B2L2v-4B2L2vm)/R
∴vm=4B2L2v/(KR+4B2L2)?④
=3.2m/s?⑤
小题3:框消耗的磁场能一部分转化为框中电热,一部分克服阴力做功。
据能量守恒
E硫=I2Rt+Kvm·vmt?
E磁=[4B2L2(v-vm)2/R]·1+Kvm2·1
=
+018×3.22
=2.9J
本题难度:一般
4、实验题 一个10匝的闭合线圈总电阻为0.5 Ω,线圈的面积为100 cm2,垂直于线圈平面的匀强磁场的磁感应强度B随时间变化的情况如图所示.由此可知,线圈中磁通量变化率在0—0.2 s内为__________,在0—0.4 s内线圈产生的热量为__________.
参考答案:0.1 Wb/s?0.8 J
本题解析:B-t图线的斜率数值上为磁感应强度的变化率,即
.由图象可以求得
,线圈面积S不变,磁通量的变化率为
,0—0.2 s 内和0.2—0.4 s内磁感应强度变化率大小相等,均为
="10" T/s.则
="0.01×10" Wb/s="0.1" Wb/s,线圈中的感应电动势大小为E=N
="10×0.1" V="1" V,线圈中的感应电流为
,0—0.2 s内和0.2—0.4 s内线圈中电流大小相等,方向相反.0—0.4 s内线圈中产生的热量为Q=I2Rt=22×0.5×0.4 J="0.8" J.
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,存在有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧相距为L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直。现使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正,B垂直纸面向里时为正,则以下关于线框中的感应电动势、磁通量、感应电流和电功率的四个图象描述不正确的是

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
You eat and eat, but you do not drink to fill you. 吃饭要饱,饮酒要少。