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1、计算题 如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R1=3Ω,下端接有电阻R2=6Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落0.2m过程中始终与导轨保持良好接触,加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示.求:

(1)磁感应强度B;
(2)杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q.
参考答案:(1) 2T(2) 0.05C
本题解析:(1)由图象知,杆自由下落距离是0.05m,当地重力加速度g=10m/s2,则杆进入磁场时的速度v=
=1m/s
由图象知,杆进入磁场时加速度a=-g=-10m/s2
由牛顿第二定律得mg-F安=ma
回路中的电动势E=BLv
杆中的电流I=
R并=
F安=BIL=
得B=
=2T
(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势
=
杆中的平均电流
=
通过杆的电荷量Q=
·Δt
通过R2的电量q=
Q=0.05C
本题主要考查对电磁感应定律的应用,先根据图象得到杆进入磁场的速度,再根据牛顿定律求出磁场对杆的安培力,根据感应电动势和安培力的计算公式计算出磁感应强度,根据平均电流和时间计算出电荷量;
本题难度:困难
2、选择题 一个闭合电路产生的感应电动势较大,是因为穿过这个闭合电路的( )
A.磁感应强度大
B.磁通量较大
C.磁通量的变化量较大
D.磁通量的变化较快
参考答案:根据法拉第电磁感应定律可知,闭合电路中产生的感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成正比,与磁通量、磁感应强度没有直接关系.所以D正确,ABC错误.
故选D
本题解析:
本题难度:简单
3、计算题 如图,线圈的面积是0.05m2,共100匝,线圈总电阻为1Ω,外接电阻R=9Ω,匀强磁场的磁感应强度为B=
,当线圈以300r/min的转速匀速旋转时,求:
(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(2)线圈转了
时电动势的瞬时值多大?
(3)电路中电压表、电流表的示数各是多少?

参考答案:解:(1)

(2)
(3)
,电流表读数为3.5A
,电压表读数为31.8V
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图,一根通有电流的长直导线的右边有一矩形线圈,线圈中能产生感应电流的是(?)

A.向上移动
B.向下移动
C.向右移动
D.向任一方向移动
参考答案:C
本题解析:当闭合回路中磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电流
AB、线框向上或向下运动时,线框中的磁感应强度不变,磁通量不变,故不会产生感应电流;错误
C、线框向右运动时,线框中的磁感应强减小,故磁通量减小,可以产生感应电流;正确
D、由以上分析知,只有当线框中的磁通量发生变化时,线框中才有感应电流产生;错误
故选C
点评:判断电路中能否产生感应电流,应把握两点:一是要有闭合回路;二是回路中的磁通量要发生变化。
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时,导体棒处于静止状态。剪断细线后,在弹簧首次恢复状态过程中下列说法正确的是

[? ]
A.回路中没有感应电动势
B.两根导体棒所受安培力的方向相同
C.两根导体棒中感应电流的方向均为逆时针方向
D.两根导体棒和弹簧构成的系统,机械能守恒
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般