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1、选择题 如图所示,正方形匀强磁场区域内,有一个正方形导线框abcd,导线粗细均匀,导线框平面与磁感线垂直,导线框各边分别与磁场边界平行。第一次将导线框垂直磁场边界以速度v匀速拉出磁场,第二次朝另一个方向垂直磁场边界以速度3v匀速拉出磁场,则将导线框两次拉出磁场的过程中
A.导线框中产生的感应电流方向相同
B.导线框中产生的焦耳热相同
C.导线框ad边两端电势差相同
D.通过导线横截面的电量相同
参考答案:AD
本题解析:将导线框两次拉出磁场的过程中,导线框中产生的感应电流方向都为逆时针方向,选项A正确;由于两次拉出速度不同,产生的感应电动势不同,导线框中产生的焦耳热不相同,导线框ad边两端电势差不相同,选项BC错误;由法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和电流定义可得,通过导线横截面的电量q=△Ф/R。由于两次拉出线框内磁通量变化相同,所以通过导线横截面的电量相同,选项D正确。
本题难度:一般
2、填空题 如图所示,在光滑的绝缘水平面上,一个半径为10 cm、电阻为1.0 Ω、质量为0.1 kg的金属环以10 m/s的速度冲入一有界磁场,磁感应强度为B=0.5 T。经过一段时间后,圆环恰好有一半进入磁场,该过程产生了3.2 J的电热,则此时圆环的瞬时速度为_____________m/s;瞬时加速度为_____________m/s2。
参考答案:6,0.6
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长.空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则(? )
A.如果B增大,vm将变大?
B.如果α增大,vm将变大
C.如果R变大,vm将变大?
D.如果m变大,vm将变大
参考答案:BC
本题解析:mgsinα=BIL,I==,所以
vm=.
由此式可知α↗,vm ↗;R ↗,vm ↗.
故B、C对.
本题难度:简单
4、计算题 (10分)图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻,导体棒ab长=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好,整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T,现使ab以=10m/s的速度向右做匀速运动.
(1)ab中的感应电动势多大?
(2)ab中电流的方向如何?
(3)若定值电阻R=,导体棒的电阻r=则电路中的电流多大?
参考答案:(1)2.0V
(2)b→a
(3)0.5A
本题解析:(1)ab中的感应电动势
?(2分)
?代入数值,得? (2)
(2)ab中电流的方向为b→a? (2分)
(3)由闭合电路欧姆定律,回路中的电流? (2分)
代入数值,得:?? (2分)
本题难度:简单
5、选择题 下列关于感应电动势的说法中,不正确的是( )
A.不管电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势
B.感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化量成正比
C.感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化率成正比
D.感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量多少无关,但跟单位时间内穿过回路的磁通量变化有关