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文档简介
1、1、(04上海物理)两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环,当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流。则BCAA可能带正电且转速减小。BA可能带正电且转速增大。CA可能带负电且转速减小。DA可能带负电且转速增大。2、(04上海物理)水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,问距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆(见右上图),金属杆与导轨的电阻忽略不计;均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动.当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v与F的关系如右下
2、图.(取重力加速度g=10m/s2)(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动?(2)若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5;磁感应强度B为多大?(3)由vF图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?解:22(1)变速运动(或变加速运动、加速度减小的加速运动,加速运动)。(2)感应电动势 感应电流 安培力 由图线可知金属杆受拉力、安增力和阻力作用,匀速时合力为零。 由图线可以得到直线的斜率k=2,(T) (3)由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力f,f=2(N) 若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力,由截距可求得动摩擦因数 3、(04江苏物理)如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外一个矩形
3、闭合导线框abcd,沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)则 DA. 导线框进入磁场时,感应电流方向为abcda B. 导线框离开磁场时,感应电流方向为adcba C. 导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右 D. 导线框进入磁场时受到的安培力方向水平向左4、(04广东广西)如图,在水平面上有两条平行导电导轨MN、PQ,导轨间距离为,匀强磁场垂直于导轨所在的平面(纸面)向里,磁感应强度的大小为B,两根金属杆1、2摆在导轨上,与导轨垂直,它们的质量和电阻分别为和,两杆与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为,已知:杆1被外力拖动,以恒定的速度沿导轨运动;达到稳定状态时,杆2也以恒定速度沿导
4、轨运动,导轨的电阻可忽略,求此时杆2克服摩擦力做功的功率。解法一:设杆2的运动速度为v,由于两杆运动时,两杆间和导轨构成的回路中的磁通量发生变化,产生感应电动势 感应电流 杆2作匀速运动,它受到的安培力等于它受到的摩擦力, 导体杆2克服摩擦力做功的功率 解得 解法二:以F表示拖动杆1的外力,以I表示由杆1、杆2和导轨构成的回路中的电流,达到稳定时,对杆1有 对杆2有 外力F的功率 以P表示杆2克服摩擦力做功的功率,则有 由以上各式得 6、(04全国1)图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直面内的金属导轨,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨所在的平面(纸面)向里。导轨的
5、a1b1段与a2b2段是竖直的,距离为l1;c1d1段与c2d2段也是竖直的,距离为l2。x1y1与x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆,质量分别为m1和m2,它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触。两杆与导轨构成的回路的总电阻为R。F为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力。已知两杆运动到图示位置时,已匀速向上运动,求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率。答案:E = B(l2 - l1) I = E F1 = BI l1 (方向向上) F2 = BI l2 (方向向下) F - m1g - m2g + F1 - F2 = 0 I = F (m1 + m2)g/B
6、(l2 - l1) = F (m1 + m2)gR/B2(l2 - l1)2 作用于两杆的重力功率的大小 P = (m1 + m2)g 电阻上的热功率P= I2R P = F (m1 + m2)gR (m1 + m2)g /B2(l2 - l1)2 P= F (m1 + m2)g2R/B (l2 - l1)2 19、(04全国2)一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为l,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离,用表示每个叶片
7、中的感应电动势,则 AAfl2B,且a点电势低于b点电势 B2fl2B,且a点电势低于b点电势Cfl2B,且a点电势高于b点电势D2fl2B,且a点电势高于b点电势19(04全国3)一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里,如图1所示。磁感应强度B随 t的变化规律如图2所示。以l表示线圈中的感应电流,以图1中线圈上箭头所示方向的电流为正,则以下的It图中正确的是A 10发电的基本原理之一是电磁感应,发现电磁感应现象的科学家是C。A安培 B赫兹 C法拉第 D麦克斯书23(04北京理综)如图1所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上
8、,两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。 (1)由b向a方向看到的装置如图2所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图; (2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小; (3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。答案:(1) 重力mg,竖直向下 支撑力N,垂直斜面向上 安培力F,沿斜面向上 (2)当ab杆速度
9、为v时,感应电动势,此时电路中电流 ab杆受到安培力 根据牛顿运动定律,有 (3)当时,ab杆达到最大速度 25(04北京春季理综)如图,直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中,ab是一段长为l、电阻为R的均匀导线,ac和bc的电阻可不计,ac长度为。磁场的磁感强度为B,方向垂直纸面向里。现有一段长度为、电阻为的均匀导体杆MN架在导线框上,开始时紧靠ac,然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑动,滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触。当MN滑过的距离为时,导线ac中的电流是多大?方向如何?解:MN滑过的距离为时,它与bc的接触点为P,如图。由几何关系可知MP长度为,MP中的感应电动势MP段的
10、电阻MacP和MbP两电路的并联电阻为 由欧姆定律,PM中的电流 ac中的电流 解得 根据右手定则,MP中的感应电流的方向由P流向M,所以电流Iac的方向由a流向c。35(04江苏理综)如图所示,U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B0.2T的匀强磁场中,磁感线方向与导线框所在平面垂直,导线MN和PQ足够长,间距为05m,横跨在导线框上的导体棒ab的电阻r1.0,接在NQ间的电阻R4.O,电压表为理想电表,其余电阻不计若导体棒在水平外力作用下以速度2.0ms向左做匀速直线运动,不计导体棒与导线框间的摩擦(1)通过电阻及的电流方向如何? (2)电压表的示数为多少?(3)若某一时刻撤去水平外力,
11、则从该时刻起,在导体棒运动1.0m的过程中,通过导体棒的电荷量为多少? 解:(1)由右手定则可判断,导体棒中的电流方向为ba,则通过电阻只的电流方向为NQ (2)由感应电动势的公式,得 E=Blv 设电路中的电流为I,由闭合电路欧姆定律,得 又电压表的示数等于电阻R两端的电压值,则有 U=IR 综合式,得 代入数值,得 U=0.16V (3)撤去水平外力后,导体棒将在安培力的作用下,做减速运动设在导体棒运动x=1.0m的过程中,导体棒中产生的感应电动势的平均值为E 由法拉第电磁感应定律,得 由闭合电路欧姆定律,得 设通过导体棒的电荷量为Q,则有 Q = I t 综合、式,得 代入数值,得 Q=2.010-2C 评分标准:本题9分,其中第(1)
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