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1、选择题 如图所示,一宽40cm的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里。一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度
cm/s通过磁场区域。在运动过程中,线框有一边始终与磁场区域的边界平行,取它刚进入磁场的时刻t=0,在下图所示的图线中,能正确反映感应电流随时间变化规律的是

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
2、实验题 关于“研究影响感应电动势大小的有关因素”的实验。
(1)如图所示为本实验装置图,图中①所示的器材是________,图中②所示的器材是__________。

(2)实验时,针对同一个螺线管分别让小车以不同的速度靠近它,这是为了研究
[? ]
A.感应电动势的大小与小车运动速度的关系
B.感应电动势的大小与磁通量变化的时间的关系
C.感应电动势的大小与磁通量的变化量的关系
D.感应电动势的大小与螺线管匝数的关系
(3)通过本实验,可以得出的结论是:若穿过回路的磁通量变化越快,则_______________。
参考答案:(1)光电门,螺线管(线圈)
(2)B
(3)感应电动势越大
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 如图把一个面积为S,总电阻为R的矩形金属环放在磁感应强度为B的匀强磁场中,当把环翻转180°的过程中,流过金属环某一横截面的电量是______.

参考答案:当把环翻转180°的过程中,穿过圆环的磁通量变化量的大小为:△Φ=2BS;
根据法拉第电磁感应定律得,感应电动势的平均值为:.E=△Φ△t
感应电流的平均值为:.I=.ER
流过环某一横截面的电量为:q=.I?△t
联立上式得:q=2BSR
故答案为:2BSR.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 有一个1000匝的线圈,在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb增加到0.08Wb,求线圈中的感应电动势.
参考答案:根据法拉第电磁感应定律得
E=N△?△t=1000×0.08-0.020.4V=150V?
答:线圈中的感应电动势为150V
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示(俯视),MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨.两导轨间距为L=0.2m,其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场B1=5.0T。导轨上NQ之间接一电阻R1=0.40
,阻值为R2=0.10
的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触。两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极相连。电容器C紧靠着带小孔a(只能容一个粒子通过)的固定绝缘弹性圆筒。圆筒内壁光滑,筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场B2,O是圆筒的圆心,圆筒的内半径为r=0.40m。

(1)用一个大小恒为10N,平行于MN水平向左的外力F拉金属杆,使杆从静止开始向左运动求:当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小;
(2)当金属杆处于(1)问中的匀速运动状态时,电容器C内紧靠极板且正对a孔的D处有一个带正电的粒子从静止开始经电容器C加速后从a孔垂直磁场B2并正对着圆心O进入筒中,该带电粒子与圆筒壁碰撞四次后恰好又从小孔a射出圆筒。已知粒子的比荷q/m=5×107(C/kg),该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失,不计粒子重力和空气阻力,则磁感应强度B2多大(结果允许含有三角函数式)。
参考答案:(1)
(2)(ⅰ)情形1:每段轨迹圆弧对应的圆心角为
得:
?
(ⅱ)情形2:每段轨迹圆弧对应的圆心角为
?
将数据代式得?
本题解析:(1)金属杆先做加速度变小的加速运动,最终以最大速度匀速运动.设杆匀速运动时速度为v,



将已知数据代入得:
?
(2)设杆匀速运动时C两极板间的电压为U,带电粒子进入圆筒的速率为V.在磁场中作匀速圆周运动的半径为R,由于C与电阻R1并联,
据欧姆定律得,
?
据动能定理有,
?
带电粒子在磁场中作匀速圆周运动,
?
由于带电粒子与圆筒壁碰撞时无电量和能量损失,那么每次碰撞前后粒子速度大小不变.速度方向总是沿着圆筒半径方向,4个碰撞点与小孔a恰好将圆筒壁五等分,粒子在圆筒内的轨迹具有对称性,由5段相同的圆弧组成,设每段轨迹圆弧对应的圆心角为
,则由几何关系可得:
?
有两种情形符合题意(如图所示):

(ⅰ)情形1:每段轨迹圆弧对应的圆心角为
得:
?
(ⅱ)情形2:每段轨迹圆弧对应的圆心角为
?
将数据代式得?
本题难度:一般