热门试卷

解：（1）感应电流的方向：顺时针绕向 

V 

感应电流大小：=0.8A 

（2）由感应电流的方向可知磁感应强度应增加：

安培力 

要提起重物，F≥mg，

=49.5 s 

答：（1）感应电流的方向：顺时针绕向以及感应电流的大小为0.8A；

（2）经过49.5s时间能吊起重物．

解：（1）由电磁感应定律可知：E==5××=5V；

由楞次定律知电流方向为逆时针方向      

（2）由闭合电路欧姆定律知回路中的电流：

A=10A；               

AB边受到安培力：

F=NBIL=5×1×10×N=50N；      

（3）当轻绳刚被拉断时受力如图所示

2F′cos45°+mg=T            

代入数据得：F′=75N              

由F′=NB′IL；

解得：B′===1.5T；  

由图可知：B=t0+1；  

得：t0=0.5s  

从开始到绳被拉断过程中流过横截面的电荷量：q=It0=5C；   

答：（1）在轻绳被拉断前线圈感应电动势大小5V及感应电流的方向逆时针方向；

（2）t=0时AB边受到的安培力的大小50N；

（3）从开始到绳被拉断过程中流过横截面的电荷量5C．

（1）磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零，说明=

根据法拉第电磁感应定律得出此过程中的感应电动势为：

E1==  ①

通过R的电流为I1=  ②

此过程中电阻R上产生的焦耳热为Q1=I12Rt  ③

联立求得Q1=

（2）①ab杆离起始位置的位移从L到3L的过程中，由动能定理可得：

F（3L-L）=m（v22-v12）  ④

ab杆刚要离开磁场时，感应电动势     E2=2BLv1  ⑤

通过R的电流为I2= ⑥

ab杆水平方向上受安培力F安和恒力F作用，安培力为：

F安=2BI2L  ⑦

联立⑤⑥⑦F安=  ⑧

由牛顿第二定律可得：F-F安=ma ⑨

联立④⑧⑨解得a=-

②ab杆在磁场中由起始位置到发生位移L的过程中，由动能定理可得：

FL+W安=mv12-0

W安=mv12-FL  ⑩

根据功能关系知道克服安培力做功等于电路中产生的焦耳热，

所以联立④⑩解得     Q2=-W安=

答：（1）若金属杆ab固定在导轨上的初始位置．磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零．此过程中电阻R上产生的焦耳热为．

（2）①金属杆ab刚要离开磁场时的加速度大小是-；

②此过程中电阻R上产生的焦耳热为．

（1）在t=0到t=0.2s的时间内，金属杆静止在导轨上

            线圈产生的感应电动势   E=N=N

            闭合电路中的电流       I=

            金属杆所受到的安培力   F=B2IL

           对金属杆，由平衡条件得 mgsinα=F

       由上述程式解得       m=4×10-3kg

       磁场B2的方向垂直导轨向下．

（2）在t=0.2s后，由于B1保持不变，金属杆由静止沿斜面下滑，

根据题意，当金属杆达到最大速度时，杆中电流和（1）问中电流相等．

     =mgsinα

           得到vm=2.5m/s

（3）金属运动到最大速度后轨道变得粗糙后，金属杆开始减速下滑

   对金属杆，由牛顿第二定律，得-=-m

∑（△t）=∑（m△v）

        得到=mvm

            解得xm=1.25m

    由能量转化和守恒定律得m+mgxmsinα=mgxm+Q

            解之得Q=0.0125J

解：(1)由法拉第电磁感应定律得：

 (2)线圈中的电流为

线圈的电功率为P=I2r=0.16 W

(3)分析线圈受力可知，当细线松弛时有：F安=

由图象知：Bt0=1+0.5t0解得：t0=2 s

（1）

（2）（ⅰ）情形1：每段轨迹圆弧对应的圆心角为

得： 

（ⅱ）情形2：每段轨迹圆弧对应的圆心角为 

将数据代式得 

（1）金属杆先做加速度变小的加速运动，最终以最大速度匀速运动.设杆匀速运动时速度为v，

将已知数据代入得： 

（2）设杆匀速运动时C两极板间的电压为U，带电粒子进入圆筒的速率为V.在磁场中作匀速圆周运动的半径为R，由于C与电阻R1并联，

据欧姆定律得， 

据动能定理有， 

带电粒子在磁场中作匀速圆周运动， 

由于带电粒子与圆筒壁碰撞时无电量和能量损失，那么每次碰撞前后粒子速度大小不变.速度方向总是沿着圆筒半径方向，4个碰撞点与小孔a恰好将圆筒壁五等分，粒子在圆筒内的轨迹具有对称性，由5段相同的圆弧组成，设每段轨迹圆弧对应的圆心角为，则由几何关系可得： 

有两种情形符合题意（如图所示）：

（ⅰ）情形1：每段轨迹圆弧对应的圆心角为

得： 

（ⅱ）情形2：每段轨迹圆弧对应的圆心角为 

将数据代式得  

　(1)F－　(2) 　方向　a→b　(3)2－r

(1)杆进入磁场前做匀加速运动，有

F－Ff＝ma①

v2＝2ad②

解得导轨对杆的阻力

Ff＝F－.③

(2)杆进入磁场后做匀速运动，有F＝Ff＋FA④

杆ab所受的安培力

FA＝IBl⑤

解得杆ab中通过的电流

I＝⑥

杆中的电流方向自a流向b.⑦

(3)杆ab产生的感应电动势

E＝Blv⑧

杆中的感应电流

I＝⑨

解得导轨左端所接电阻阻值

R＝2－r.⑩

（1）根据法拉第电磁感应律

E==n•s•

解得：E=2000×20×10-4×V=1.6V

（2）根据全电路欧姆定律：I==A=0.16A；

根据P=I2R2，解得：P=0.162×5W=0.128W；

（3）S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q电容器两端的电压

U=IR2=0.8V

流经R2的电量

Q=CU=4.8×10-5C

答：（1）螺线管中产生的感应电动势1.6V；

（2）闭合S，电路中的电流稳定后，电阻R2的电功率0.128W；

（3）S断开后，流经R2的电量4.8×10-5C．

（1）当线圈处于与中性面垂直的位置时（即磁场的方向与线圈平面平行），此时感应电动势最大．

E=2BLabv

又v=ω，

则有：E=BLabLbcω=0.5×0.1×0.2×300V=3V．

（2）根据法拉第电磁感应定律得，平均感应电动势为：

====V．

（3）感应电动势的峰值为：

Em=BLabLbcω=0.5×0.1×0.2×300V=3V．

则有效值为：E===V．

电流的大小为：I==A=30A．

根据能量守恒定律得：W=Q=I2Rt=I2R=(30

2

)2×0.05×=J

答：（1）当线圈处于与中性面垂直的位置时（即磁场的方向与线圈平面平行），此时感应电动势最大，最大感应电动势为3V．

（2）由中性面开始转过90°时，平均感应电动势是为V．

（3）由中性面开始转过90°时外力做功是J．

（1）导体棒受到的安培力：

F=BIL=BL=，

导体棒做匀速直线运动，处于平衡状态，

由平衡条件得：mgsin37°=+μmgcos37°，

解得：v=10m/s；

（2）在导体棒下滑的过程中，由能量守恒定律得：

mgssin37°=E+μmgscos37°+mv2，解得，产生的电能E=0.28J；

答：（1）导体棒匀速运动的速度为10m/s；

（2）导体棒下滑s的过程中产生的电能0.28J．

把左半部分线框看成电源，其电动势为E，内电阻为，画出等效电路如图所示．则ab两点间的电势差即为电源的路端电压，设L是边长，且依题意由得

所以，由于a点电势低于b点电势，故

(1)0.1A(2) 1m/s

试题分析：（1）在t＝0至t＝4s内，金属棒PQ保持静止，磁场变化导致电路中产生感应电动势．

电路为r与R并联，再与RL串联，电路的总电阻

＝5Ω                    ①   

此时感应电动势

=0.5×2×0.5V=0.5V         ②     

通过小灯泡的电流为：＝0.1A           ③   

（2）当棒在磁场区域中运动时，由导体棒切割磁感线产生电动势，电路为R与RL并联，再与r串联，此时电路的总电阻

＝2＋Ω＝Ω      ④    

由于灯泡中电流不变，所以灯泡的电流IL=0.1A，则流过棒的电流为

＝0.3A            ⑤   

电动势                       ⑥    

解得棒PQ在磁场区域中运动的速度大小

v=1m/s                                    ⑦   

（1）从O→MN过程中棒做自由落体运动，则有：v2=2gh；

从MN→P的过程中，做匀减速运动，故F1大小不变，

由牛顿第二定律，则有：F1-mg=ma；

而由运动学公式可知，-v2=2ah；

综合上三式，即可求得：F1=mg+ma=mg．

（2）由上可知，安培力的大小不变，由刚进入磁场时速度为v，到达P处时速度为，

则有：F1=BPLIP=；

解得：BP=B0

（3）棒从MN→P过程中，且O点和P点到MN的距离相等，

根据能量守恒定律，则有产生热量：Q=mgh+mv2-m()2=mv2

答：（1）金属棒在磁场中所受安培力F1的大小mg；

（2）若已知磁场上边缘（紧靠MN）的磁感应强度为B0，P处磁感应强度B0；

（3）在金属棒运动到P处的过程中，电阻上共产生mv2热量．