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题型:简答题
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简答题 · 19 分

24.如图所示,两根光滑金属导轨MN、PQ间距为l,电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。两金属棒ab、cd质量分别为m和2m,电阻均为R,用一细线相连垂直于导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,棒ab受到一平行于导轨向上的恒定外力F(未知)作用,使两棒恰好在导轨上静止。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,重力加速度为g。某一时刻,将两棒间的细线剪断,导轨足够长,求:

(1)细线剪断瞬间,金属棒ab的加速度;

(2)两棒分别达到的最大速度是多少;

(3)当两棒达到最大速度后,经过t时间,

金属棒ab产生的热量为多少?

正确答案

解析

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知识点

法拉第电磁感应定律电磁感应中的能量转化
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

21.如图所示,两条水平虚线之间有垂直于纸面向里,宽度为d,磁感应强度为B的匀强磁场,质量为m,电阻为R的正方形线圈边长为L(L<d),线圈下边缘到磁场上边界的距离为h,将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0,则在整个线圈穿过磁场的全过程中(从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场),下列说法中正确的是(   )

A线圈可能一直做匀速运动

B线圈可能先减速后加速

C线圈的最小速度一定是

D线圈的最小速度一定是

正确答案

B,D

解析

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知识点

牛顿运动定律的综合应用法拉第电磁感应定律
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

20.如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab.导轨的一端连接电阻R,其他电阻均不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下,金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止起向右运动.则(        )

A随着ab运动速度的增大,其加速度也增大

B外力F对ab做的功等于电路中产生的电能

C当ab做匀速运动时,外力F做功的功率等于电路中的电功率

D无论ab做何种运动,它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能

正确答案

C,D

解析

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知识点

法拉第电磁感应定律电磁感应中的能量转化
1
题型:简答题
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简答题 · 20 分

25.如图是一种磁动力电梯示意图。在竖直方向有两组很长的平行轨道PQ、MN,轨道间有水平方向、交替排列的匀强磁场B1和B2,B1=B2=1.0T,B1和B2的方向相反,两磁场始终竖直向上做匀速直线运动。电梯轿厢固定在如图所示的金属框abcd内(图中轿厢未画出)并与之绝缘。已知电梯满载时连同金属框的总质量为2.35×103kg,所受阻力f=500N,金属框垂直轨道的边长Lcd=2.0m,两磁场的竖直宽度均与金属框的高Lad相同,金属框整个回路的电阻R=2.0×10-3Ω,取g=10m/s2。假如设计要求电梯满载时能以v1=3.0m/s的速度匀速上升,求:

(1)图示时刻(ab边在磁场B1中,dc边在磁场B2中)金属框中感应电流的大小及方向(方向用顺时针或逆时针表示);

(2)磁场向上运动速度v0的大小;

(3)该电梯满载以速度v1向上匀速运动时所消耗的总功率。

正确答案

解析

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知识点

法拉第电磁感应定律电磁感应中的能量转化
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

19.如图甲所示,有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域,其直角边长为L,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度υ匀速穿过磁场区域。取沿的感应电流为正,则图中表示线框中电流i 随bc边的位置坐标 x 变化的图象正确的是(   )

A

B

C

D

正确答案

C

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知识点

法拉第电磁感应定律
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

19.平面直角坐标系的第一象限和第三象限内存在xoy平面的匀强磁场,磁场方向如图所示,磁感应强度分别为B1、B2,且B2=2B1,一圆心角为90°的扇形闭合线圈从图示位置开始绕过O点的转动轴在xoy平面内逆时针匀速转动。规定顺时针方向为线圈中电^流的正方向,则能正确反映线圈中感应电流I随时间t变化关系的图像是()

A

B

C

D

正确答案

D

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知识点

法拉第电磁感应定律楞次定律
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

20. 矩形金属导线框abcd在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t变化的图像如图甲所示。T=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里,则在(0-4s时间内,图乙中能正确表示线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图像是()(规定ab边所受的安培力方向向左为正)

A

B

C

D

正确答案

A

解析

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通电直导线在磁场中受到的力法拉第电磁感应定律楞次定律
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

19.如图所示,在坐标系xOy中,有边长为a的正方形均匀铜线框abcd,其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处。在y轴的右侧的I、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合,左边界与y轴重合,右边界与y轴平行,下边界足够远。t=0时刻,线圈以恒定的速度v(平动)沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域。则在线圈穿越磁场区域的过程中,ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的(  )

A

B

C

D

正确答案

B

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知识点

法拉第电磁感应定律
1
题型:简答题
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简答题 · 19 分

24.(19分)如图所示,AB和CD是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为θ。整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面且向上的匀强磁场中。AC端连有阻值为R的电阻。若将一电阻值也为R,质量为M、垂直于导轨的金属棒EF在距BD端s处上静止释放,则棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段。现用大小为F、方向沿斜面向上的恒力把金属棒EF从BD位置由静止推至距BD端s处,此时撤去该力,金属棒EF最后又回到BD端,求:

(1)金属棒下滑过程中的最大速度。

(2)金属棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中,AC间电阻R产生的焦耳热为多少(导轨的电阻不计)

正确答案

解析

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法拉第电磁感应定律电磁感应中的能量转化
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

21、如图所示,平行金属导轨与水平面间的倾角为,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连。匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B。有一质量为m、长为l的导体棒从ab位置以平行于斜面的大小为v的初速度向上运动,最远到达a′b′的位置。已知ab与a′b′之间的距离为s;导体棒电阻的阻值也为R,与导轨之间的动摩擦因数为。则(      )

A上滑过程中导体棒受到的最大安培力为

B上滑到a′b′过程中电流做功发出的热量

C上滑到a′b′过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为

D上滑到a′b′过程中导体棒机械能减小量为

正确答案

C,D

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功能关系法拉第电磁感应定律电磁感应中的能量转化
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

21.如图甲所示,MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场。现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中,使线框平面与磁场垂直,且bc边与磁场边界MN重合。当t=0时,对线框施加一水平拉力F,使线框由静止开始向右做匀加速直线运动;当t=t0时,线框的ad边与磁场边界MN重合。图乙为拉力F随时间变化的图线。由以上条件可知,磁场的磁感应强度B的大小为(         )

   

A

B

C

D

正确答案

B

解析

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知识点

法拉第电磁感应定律
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

16.一接有电压表的矩形线圈在匀强磁场中向右作匀速运动,如图所示,下列说法正确的是()

A线圈中有感应电流,电压表有示数

B线圈中有感应电流,电压表没有示数

C线圈中无感应电流,电压表有示数

D线圈中无感应电流,电压表没有示数

正确答案

D

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知识点

法拉第电磁感应定律
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

21.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的直角边ab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

正确答案

D

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法拉第电磁感应定律
1
题型:简答题
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简答题 · 19 分

29.如图所示,线圈焊接车间的传送带不停地传送边长为L(L为未知量)质量为4 kg,电阻为5Ω的正方形单匝金属线圈,线圈与传送带之间的动摩擦系数。传送带总长8 L,与水平面的夹角为=300,始终以恒定速度2m/s匀速运动。在传送带的左端虚线位置将线圈无初速地放到传送带上,经过一段时间后线圈达到与传送带相同的速度。线圈运动到传送带右端掉入材料筐中(图中材料筐未画出)。已知当一个线圈刚好开始匀速运动时,下—个线圈恰好放到传送带上;线圈匀速运动时,相邻两个线圈的间隔也为L,线圈运动到传送带中点开始通过一固定的匀强磁场,磁感应强度为5T、磁场方向垂直传送带向上,匀强磁场区域宽度与传送带相同,沿传送带运动方向的长度为3L,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)正方形线圈的边长L

(2)每个线圈通过磁场区域产生的热量Q

(3)在一个线圈通过磁场的过程,电动机对传送带做功的功率P

正确答案

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法拉第电磁感应定律电磁感应中的能量转化
1
题型:简答题
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简答题 · 17 分

24.

正确答案

解析

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知识点

法拉第电磁感应定律电磁感应中的能量转化
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