热门试卷

（1）             感应电流沿逆时针方向   （2）（3） 

（1）因金属框匀速运动，所以金属框受到的安培力FB、重力G与阻力f之合力为零，设当电梯向上匀速运动时金属框中感应电流大小为I，则：

             …………………①

               …………………②

联解①②得：             …………………③

感应电流沿逆时针方向       …………………④

（2）根据电流电方向可知:

v0>v1                           …………………⑤

对金属框，由法拉第电磁感应定律和欧姆定律有：

            …………………⑥

                      …………………⑦

联解③⑥⑦得：

                       …………………⑧

（3）金属框中的热功率为：

                    …………………⑨

克服重力做功的功率为：

                      …………………⑩

克服阻力的功率为：

                     …………………⑾

电梯消耗的总功率为：

                   …………………⑿

联解⑨⑩⑾⑿得：

                   …………………⒀

（1） （2）                                                            

（3） 

（1）设ab棒在导轨之间的长度为l，由欧姆定律得

                                         （3分）

（2）设O点到ab棒距离为x，则ab棒的有效长度l' =2xtan30°=  （2分）

∵ab棒做匀速运动，∴                                     （2分）

∴                                  （1分）

（3）裸导线最终只能静止于O点，故其动能全部转化为焦耳热，即

                                                        （2分）

则                                                  （2分）

小题1:运动 变加速运动

小题2:=3.2m/s        

小题3:2.9J

小题1:运动。因磁场运动时，框与磁场有相对运动，ad、b边切害虫磁感线，框中产生感应电流(方向逆时针)，同时受安培力，方向水平向右，故使线框向右加速运动，且属于加速度越来越小的变加速运动。                                               

小题2:阻力f与安培力F安衡时，框有vmf=Kvm=F=2IBL①

其中I=E/R                                                                              ②

E=2BL(v-vm)                                                                    ③

①②③联立得：

Kvm=2·[2BL(v-vm)/R]·BL

∴Kvm=(4B2L2v-4B2L2vm)/R

∴vm=4B2L2v/(KR+4B2L2)                                                             ④

=3.2m/s                                                                                  ⑤

小题3:框消耗的磁场能一部分转化为框中电热，一部分克服阴力做功。

据能量守恒

E硫=I2Rt+Kvm·vmt                                                                                          

E磁=[4B2L2(v-vm)2/R]·1+Kvm2·1

=+018×3.22

=2.9J

（1）顺时针方向

（2）

（3）增大加速电压；减小线圈中的电流。

（1）励磁线圈中电流方向是顺时针方向。       （3分）

（2）电子在加速电场中加速，由动能定理

         ①

电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力

           ②

D =" 2r                              " ③

解得：                   ④

又               ⑤

代入数据得：       ⑥      (12分)

（3）增大加速电压；减小线圈中的电流。     （3分）

(1)1.0 A，方向由b→a　(2)5.0 m/s　(3)1.0 W

试题分析：(1)由图象可知，t＝5.0 s时的U＝0.40 V

此时电路中的电流(即通过金属杆的电流)

I＝＝1.0 A

由右手定则判断出，此时电流的方向为由b指向a

(2)金属杆产生的感应电动势E＝I(R＋r)＝0.50 V

因E＝BLv，所以5.0 s时金属杆的速度大小

v＝＝5.0 m/s

(3)金属杆速度为v时，电压表的示数应为U＝BLv，

由图象可知，U与t成正比，由于R、r、B及L均为不变量，所以v和t成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动

金属杆运动的加速度a＝v/t＝1.0 m/s2

根据牛顿第二定律，在5.0 s末时对金属杆有F－BIL＝ma，解得F＝0.2 N

此时F的瞬时功率

P＝Fv＝1.0 W.

点评：处理电磁感应与电流的结合问题时，要注意切割磁感线的导体相当于电源，首先把电磁感应问题转化为电路问题求解，对于电磁感应与力的结合问题，注意安培力随着导体棒速度的增大而增大，当安培力等于外力F时加速度为零，速度最大

（1）根据左手定则，电子向bc端偏转，则ad端带正电，知ad端电势高．

（2）稳定时载流子，在沿宽度方向上受到的磁场力和电场力平衡

qvB=q

解得v==m/s=5×10-4m/s．

（3）根据电流的微观表达式得，I=nqSv

则单位体积内的载流子个数n==/m3=3.75×1027/m3．

答：（1）ad端电势高．

（2）薄板中形成电流I的载流子定向运动的速率为5×10-4m/s．

（3）这块霍尔材料中单位体积内的载流子个数为为3.75×1027/m3．

解：(1)根据＝，由－图象得：＝1.25 C

又根据，得＝4 Ω

(2)由电流图象可知，感应电流随时间变化的规律：＝0.1由感应电流＝，可得金属框的速度随时间也是线性变化的，＝＝0.2线框做匀加速直线运动，加速度＝0.2 m/s2线框在外力和安培力作用下做匀加速直线运动，－＝得力＝(0.2＋0.1)N

(3)＝5 s时，线框从磁场中拉出时的速度5＝＝1 m/s

线框中产生的焦耳热＝－52＝1.67 J

（1）CBlv        

（2）

(1)开始运动后，ab棒内将产生感应电流，流过的电荷都储存在电容器C中．当速度变为v时，产生的感应电动势恰等于电容器两板间的电压，电路中不再有电流存在．设此时电容器的电量为q，感应电动势为E，则q=CE=CBlv．

(2)刚开始运动时，感应电流较大，受到的安培力较大，加速度也较大，随着电容器上电量的增多，感应电流减小，安培力也减小，加速度随之减小．图线如图所示．

（1）  2 N     （2）2.2 N

（1）由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为：

E2＝n△／△t=100×V=50V，① （2分）   

回路中产生的感应电流为：I＝＝10A， ②（2分）

导体棒MN受到的安培力为：F = B1IL＝0.4×10×0.5 N＝2 N， ③（3分）

（2）由于导体棒MN切割磁感线产生的感应电动势为：

E1＝B1LV =0.4×0.5×25V=5V，④（2分）

又E1、E2产生的电流方向相同，所以回路中产生的感应电流为：

I′＝＝V="11A" ， ⑤（3分）

所以导体棒MN受到的安培力为：

F ′= B1 I′ L＝0.4×11×0.5 N＝2.2 N， ⑥（3分）