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1、【巩固练习】一、选择题1穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2Wb,则( ) A线圈中的感应电动势每秒钟增加2 V B线圈中的感应电动势每秒钟减少2 V C线圈中无感应电动势 D线圈中感应电动势保持不变2闭合回路的磁通量随时间t变化图象分别如图所示,关于回路中产生的感应电动势的下列论述,其中正确的是 ( ) A图甲回路中感应电动势恒定不变 B图乙回路中感应电动势恒定不变 C图丙回路中0t1,时间内感应电动势小于t1t2时间内感应电动势 D图丁回路中感应电动势先变大后变小3在匀强磁场中,有一个接有电容器的导线回路,如图所示,已知电容C=30F,回路的长和宽分别为=5 cm,=8 cm
2、,磁场变化率为5102 Ts,则( ) A电容器带电荷量为2109 C B电容器带电荷量为4109 C C电容器带电荷量为6109 C D电容器带电荷量为8109 C4(2015 哈尔滨校级期中)粗细均匀的电阻丝围成图所示的线框,置于正方形有界匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于线框平面,图中abbc2cd2de2ef2fa2L。现使线框以同样大小的速度v匀速沿四个不同方向平动进入磁场,并且速度方向始终与线框先进入磁场的那条边垂直,则在通过如图所示位置时,下列说法中正确的是()Aab两点间的电势差图中最大Bab两点间的电势差图中最大C回路电流图中最大D回路电流图中最小5环形线圈放在匀强磁场中
3、,设在第1 s内磁场方向垂直于线圈平面向里,如图甲所示。若磁感应强度随时间t的变化关系如图乙所示,那么在第2 s内,线圈中感应电流的大小和方向是( ) A大小恒定,逆时针方向 B大小恒定,顺时针方向 C大小逐渐增加,顺时针方向 D大小逐渐减小,逆时针方向6(2014 江苏卷)如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。在t时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B。在此过程中,线圈中产生的感应电动势为 A B C D7物理实验中常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量,如图所示,探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强
4、度。已知线圈匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R。若将线圈放在被测匀强磁场中,开始线圈平面与磁场垂直,现把探测线圈翻转180,冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q,由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为( ) A B C D8光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示。抛物线的方程为y=x2,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中的虚线所示),一个质量为m的小金属块从抛物线y=b(ba)处以速度v沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的总的焦耳热是( ) Amgb B Cmg(ba) D二、填空题9如图所示,A、B两个闭
5、合线圈用同样的导线制成,匝数都为10匝,半径RA=2RB,图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场,则A、B线圈中产生的感应电动势之比为EAEB=_,线圈中的感应电流之比为IAIB=_。10如图所示,长为L的导线下悬一小球,在竖直向上的匀强磁场中做圆锥摆运动,圆锥的偏角为,摆球的角速度为,磁感应强度为B,则金属导线中产生的感应电动势大小为_。 三、解答题11电阻为R的矩形线框abcd,边长ab=,ad=h,质量为m,自某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为h,如图所示,若线框恰好以恒定速度通过磁场,求线框中产生的焦耳热。(不考虑空气阻力) 12如图所示,导体圆
6、环半径为a,导体棒OC可绕O点转动,C端与环接触良好且无摩擦,圆环的电阻不计,导体棒OC的电阻为r,定值电阻的阻值为R,现使OC绕O以角速度匀速转动,求电阻R两端的电压和驱动OC棒转动的外力功率。 13(2014 苏南六市模拟)如图所示,光滑导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨距离为L,两端分别接有阻值均为R的定值电阻R1和R2,两导轨间有一边长为的正方形区域abcd,该区域内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处,现用一恒力F沿水平方向拉杆,使之由静止向右运动,若杆出磁场前已做匀速运动,不计导轨及金属杆的电阻。求:(1)金属杆出磁场前的瞬
7、间流过R1的电流大小和方向;(2)金属杆做匀速运动时的速率;(3)金属杆穿过整个磁场过程中R1上产生的电热。【答案与解析】一、选择题1【答案】D 【解析】由题意知:,故,保持不变。2【答案】B 【解析】因,则可据图象斜率判断知图甲中,即电动势E为0;图乙中为恒量,即电动势E为一恒定值;图丙中E前E后;图丁中图象斜率先减后增,即回路中感应电动势先减后增,故只有B选项正确。3【答案】C 【解析】回路中感应电动势等于电容器两板间的电压,。电容器的电荷量为q=CU=CE=301062104 C=6109C,C选项正确。4【答案】A【解析】设ab段电阻为r,图中ab两点间的电势差U3Ir,图中ab两点间
8、的电势差UIr,图中ab两点间的电势差UIr/2,图中ab两点间的电势差UIr,所以ab两点间的电势差图中最大,选项A正确B错误。回路电流图中最小,其他回路电流相等,选项C、D错误。5【答案】A 【解析】由图乙可知,第2 s内为定值,由知,线圈中感应电动势为定值,所以感应电流大小恒定。第2 S内磁场方向向外,穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律判断知感应电流为逆时针方向,A项正确。6【答案】B【解析】当磁场增强时线圈中产生感生电动势:,B项正确7【答案】A 【解析】,所以。8【答案】D 【解析】金属块在进入磁场或离开磁场的过程中,穿过金属块的磁通量发生变化,产生电流,进而产生热量。最后,金属块在高
9、为a的曲面上往复运动。减少的机械能为。二、填空题9【答案】11 12 【解析】A、B两环中磁通量变化率相同,线圈匝数相同,由可得EAEB=11,又因为,故RARB=21,所以IAI1=12。10【答案】 【解析】导体在磁场中转动,导线本身与磁场不垂直,应考虑切割磁感线的有效长度。 导线的有效长度为, 据知,电动势。三、解答题11【答案】2 mgh 【解析】从线框开始进入磁场到线框刚好离开磁场的过程中,线框匀速运动,动能不变,由能量守恒关系可知,重力势能的减少量等于线框中产生的焦耳热,即Q=2 mgh。12【答案】 【解析】OC产生的电动势为,电路中电流,R两端电压,外力功率等于电路的热功率。13【答案】(1) ,方向从M到P;(2) ;(3) FL。【解析】(1)设流过金属杆中的电流为I,由平衡条件得:FBI解得I因R1R2,所以流过R1的电流大小为I1根据右手定则判断可知,流过R1的电流方向为从M到P。(2)设杆做匀速运动的速度为v,由法拉第电磁感应定律得:杆切割磁感线产生的感应电动势大小为 EBv又根据闭合欧姆定律得到EI,可解得v(3)设整个过程电路中产生的总电热为Q,根据能量守恒定律得:QFmv2代入v可得QFL所以Q1QFL。
限制150内