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1、选择题 如图所示,宽度为l的有界匀强磁场的方向垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B。闭合等腰直角三角形导线框abc位于纸面内,直角边ab水平且长为2l,线框总电阻为R。规定沿abca方向为感应电流的正方向。导线框以速度v匀速向右穿过磁场的过程中,感应电流随时间变化规律的图象是( )


A B C D
参考答案:D
本题解析:由已知条件可知,在0-L/v时,感应电动势均匀增加,感应电流均匀增加,方向为顺时针,增加到
;在L/v-2L/v时,磁通量无变化,感应电流为零,在2L/v-3L/v时,感应电流再均匀增加,不过是逆时针,故选D
考点:考查电磁感应与图像
点评:本题难度较小,感应电流的大小直接由切割磁感线的有效长度决定,方向由楞次定律判断即可
本题难度:一般
2、选择题 如图甲所示,一个闭合矩形金属线圈abcd从一定高度释放,且在下落过程中线圈平面始终在竖直平面上。在它进入一个有直线边界的足够大的匀强磁场的过程中,取线圈dc边刚进磁场时t一0,则描述其运动情况的图线可能是图乙中的 ( )
参考答案:ABC
本题解析:略
本题难度:一般
3、计算题 (12分)如图(a)为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(电阻不计)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图像。平行且足够长的光滑金属轨道的电阻忽略不计,导轨平面与水平方向夹角θ=30°。轨道上端连接一阻值R=1.0Ω的定值电阻,金属杆MN的电阻r=0.5Ω,质量m=0.2kg,杆长L=1m跨接在两导轨上。在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,闭合开关s,让金属杆MN从图示位置由静止开始释放,其始终与轨道垂直且接触良好。此后计算机屏幕上显示出如图(b)所示的,I-t图像(g取10m/s2),求:



(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小和在t=0.5s时电阻R的热功率;
(2)估算0~1.2s内通过电阻R的电荷量及在R上产生的焦耳热;
(3)若在2.0s时刻断开开关S,请定性分析金属杆MN 0~4.0s末的运动情况;并在图(c)中定性画出金属杆MN 0~4.0s末的速度随时间的变化图像。
参考答案:(1)B=0.625T;1.21W;(2)1.29C(1.26C~1.35C格均正确);1.2J(1.152J~1.296J均正确);(3)图像如图所示。

本题解析:(1)由I-t图像可知,当金属杆达到稳定运动时的电流为1.60A,
杆受力平衡:mgsinθ=BIL (1分)
解得
(1分)
由图可知,当t=0.5s时,I=1.10A;
P=I2R=1.102×1.0W=1.21W (1分)
(2)1.2s内通过电阻的电量为图线与t轴包围的面积,由图知:
总格数为129格(126~135格均正确)
q=129×0.1×0.1C=1.29C(1.26C~1.35C格均正确) (1分)
由图知:1.2s末杆的电流I=1.50A (1分)
∵
∴
(1分)
∵
∴
(3.024m~3.24m均正确)(1分)
∵
(1分)
∴
=
(1.728J~1.944J均正确)(1分)
(1.152J~1.296J均正确)(1分)
(3)由图像分析,金属杆在1.6s内随着位移的变大,做加速度逐渐变小的速度变大的直线运动;1.6s~2.0s内随着位移的变大,做匀速直线运动;2.0s时刻断开电键,2.0s~4.0s金属杆做匀加速直线运动,其加速度为a=5m/s2。(1分)图像(1分)
考点:安培力、平衡力、牛顿第二定律,能量守恒定律,电磁感应定律的计算。
本题难度:困难
4、选择题 如图所示,有一闭合的等腰直角三角形导线ABC,若让它沿BA的方向匀速通过有明显边界的匀强磁场,从图示位置开始计时,在整个过程中,线框内的感应电流随时间变化的图象应是图中的(场区宽度大于直角边长,以逆时针方向为正) ( )

参考答案:C
本题解析:在三角形导线ABC进入磁场过程中,有效长度逐渐增大,感应电流增大,线框中磁通量增加,感应电流沿逆时针方向;在三角形导线ABC离开磁场过程中,有效长度逐渐增大,感应电流增大,线框中磁通量减小,感应电流沿顺时针方向,C正确。
考点:本题考查电磁感应图像。
本题难度:一般
5、选择题 一矩形线圈位于一个方向垂直线圈平面向里的磁场中,如图a所示,磁感应强度B随t的变化规律如图b所示.以I表示线圈中的感应电流,以图a线圈上箭头所示方向的电流为正,则以下的i-t图中正确的是 ( )

参考答案:A
本题解析:由
可知在0-1s间电动势恒定,电流恒定,C错;在1-2s间磁通量不变,电流为零,D错;在0-1s间,磁通量增大,流过闭合线圈的感应电流逆时针,电流为负,由楞次定律可知在2-3s间电流方向顺时针,A对
本题难度:一般