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、计算题 如图所示导体棒ab质量为100g,用绝缘细线悬挂后,恰好与宽度为50cm的光滑水平导轨良好接触.导轨上放有质量为200g的另一导体棒cd,整个装置处于竖直向上的磁感强度B=0.2T的匀强磁场中,现将ab棒拉起0.8m高后无初速释放.当ab第一次摆到最低点与导轨瞬间接触后还能向左摆到0.45m高处,求:
⑴cd棒获得的速度大小;
⑵瞬间通过ab棒的电量;
⑶此过程中回路产生的焦耳热.
参考答案:⑴0.5m/s ⑵1C ⑶0.325J
本题解析:略
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,长L1宽L2的矩形线圈电阻为R,处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场,求:①拉力F大小;②拉力的功率P;③拉力做的功W;④线圈中产生的电热Q;⑤通过线圈某一截面的电荷量q。
参考答案:①
?②
?③
?④
?⑤
本题解析:①导体切割磁感线产生感应电动势
,
由欧姆定律可得
,
线圈匀速运动则拉力与安培力相等
,
解得
②拉力的功率为
③拉力做的功为
④由焦耳定律可得线圈中产生的电热
⑤通过线圈某一截面的电荷量为
点评:本题的关键掌握导体切割磁感线产生的感应电动势
,以及安培力的公式
;电磁感应综合题中,常常用到这个经验公式:感应电量
?,常用来求位移,但在计算题中,不能直接作为公式用,要推导。
本题难度:一般
3、选择题 如图5所示的装置中,若光滑金属导轨上的金属杆ab向右发生移动,其原因可能是

A.突然将S闭合
B.突然将S断开
C.S闭合,增大R的阻值
D.S闭合,减小R的阻值
参考答案:AD
本题解析:金属杆向右运动说明金属杆受到向右的安培力,由左手定则可知,金属杆中的电流由a到b;
右侧线框中产生的磁通量向上;则由楞次定律可知,左侧线框中的磁场可能向下减小,也可能向上增加;
左侧电流由上方进入,由安培定则可知,内部磁场方向向上;故产生以上现象只能是磁通量突然增加;
当减小电阻R的阻值时,电路中电阻减小,由欧姆定律可知电流将增大,则内部磁通量将增大.
本题难度:一般
4、填空题 如图所示,用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L?的两只闭合线框a和b,以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外,不考虑线框的动能,若外力对环做的功分别为Wa、Wb,则Wa:Wb为______.
参考答案:闭合线框a产生的感应电动势Ea=BLv,外力对环做的功Wa=E2aRa,Ra=ρ4LS
? 闭合线框b产生的感应电动势Eb=B2Lv,外力对环做的功Wb=E2bRb,Ra=ρ8LS
代入解得 Wa:Wb=1:4
故答案为:1:4
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图甲所示,长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为n,总电阻为r,可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示,其中B0、B1和t1均为已知。在0~t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动,求:

(1)0~t1时间内通过电阻R的电流大小;
(2)线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量;
(3)线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量。
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)0~t1时间内,线框中的感应电动势为:

根据闭合电路欧姆定律可知,通过电阻R的电流为:

(2)线框产生感应电动势的最大值:
,感应电动势的有效值
,通过电阻R的电流的有效值
,线框转动一周所需的时间
,此过程中,电阻R产生的热量:

(3)线框从图甲所示位置转过90°的过程中,平均感应电动势
,
平均感应电流:
,
通过电阻R的电荷量:

本题难度:一般