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1、简答题 如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在统一水平面内,导轨间距L=0.5m,左端接有阻值R=0.3Ω的电阻.一质量m=0.1kg,电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4T.棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动,当棒的位移x=16m时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后闭合回路中产生的焦耳热之比Q1:Q2=3:1.导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.
求:(1)棒在匀加速过程中,通过电阻R的电荷量q
(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2
(3)外力做的功WF.

参考答案:(1)棒匀加速运动所用时间为t,有:12at2=x,得:
t=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,xOy坐标系第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场,第三象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度大小均为B,第二、四象限内没有磁场。一个围成四分之一圆弧形的导体环Oab,其圆心在原点O,开始时导体环在第四象限,且导体环两边oa、ob恰好分别与x轴、y轴重合,从t=0时刻开始导体环绕O点在xOy坐标平面内逆时针匀速转动。规定逆时针方向为电流的正方向,在导体环转动一周的过程中,下列能正确表示环内感应电流i随时间t变化的图象是?
?
参考答案:D
本题解析:导体环进入磁场时,磁通量发生变化,形成感应电流,根据右手定则可知,形成顺时针方向的电流,即电流为负值,故AB错误
转过90°之后开始出磁场,根据楞次定律可知,磁通量减小,形成逆时针方向的感应电流,转过180°后,进入第三象限的磁场,根据楞次定律可知形成,逆时针方向的感应电流,转过270°时,开始出磁场,会形成顺时针方向的感应电流,故D正确
感应电流大小
,所以导体环匀速转动,会形成大小恒定的感应电流
故选D
点评:本题要根据感应电动势公式和欧姆定律得到感应电流的表达式,再选择图象,是经常采用的方法.
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=1T,平行导轨宽l=1m。两根相同的金属杆MN、PQ在外力作用下均以v=1m/s的速度贴着导轨向左匀速运动,金属杆电阻为r="0.5" ?。导轨右端所接电阻R=1?,导轨电阻不计。(已知n个相同电源的并联,等效电动势等于任意一个电源的电动势,等效内阻等于任意一个电源内阻的n分之一)

(1)运动的导线会产生感应电动势,相当于电源。用电池等符号画出这个装置的等效电路图
(2)求10s内通过电阻R的电荷量以及电阻R产生的热量
参考答案:(2)q=8C?Q =6.4J
本题解析:
题中的两个金属棒相当于并联的两个电池,如上图所示。
,代入数据得电荷量为8C
,代入数据得热量为6.4J
点评:此题较为简单,只要能把等效电路图画出来,结合各物理量的计算公式就能得出答案
本题难度:简单
4、选择题 矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向,下列i-t图中正确的是

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个边长为L的正方形线框,线框平面与磁场垂直,下列说法正确的是( )
A.此时穿过线框的磁通量为BL2
B.若线框向右平移,由于左、右边切割磁感线,线框中有感应电流产生
C.若将线框翻转180°,该过程磁通量的变化为0,该过程无感应电流产生
D.将线框绕其中一边向外转90°,磁通量的变化为BL2,该过程中有感应电流产生