1、一、选择题。(124=48分)1一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生正弦式交流电,当线圈平面与中性面垂直时,下面说法正确的是( )A电流方向将发生改变; B磁通量的变化率达到最大值;C通过线圈的磁通量达到最大值; D线圈所受磁场力达到最大值。2如图 (左)为电热毯的电路图,电热丝接在一交流的电源上,电热毯被加热到一定温度后通过装置P使输入电压变为(右)图所示波形,从而进入保温状态。若电热丝的电阻保持不变,此时交流电压表的读数是( )A110V; B156V; C220V; D2llV。PU V1 2 3 4 5Ot/10-2su/V3113、如图所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一
2、相同线圈Q,P和Q共轴,Q中通有变化电流,电流随时间的变化规律如下图所示,P受的重力为G,桌面对P的支持力为FN,则 ( )At1时刻FNG Bt2时刻FNG Ct3时刻FNG Dt4时刻FNG4、如图所示,单匝矩形线框的一半放在具有理想边界的匀强磁场中,线圈轴线OO/与磁场边界重合。线圈按图示方向匀速转动。若从图示位置开始计时,并规定电流a-b-c-d-a为正方向,则线圈内感应电流随时间变化的图像是( ) 5、如图所示,甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架,除了乙图多一个直流电阻为零、自感系数为L的线圈外,两图的其余部分都相同。如导体AB以相同的加速度向右作初速度为零的匀加速直线运动
3、,且二者位移相同,则下列说法中正确的是( )A甲图中外力作功多 B乙图中外力作功多 C两图中外力作功相同 D无法判定6、如图所示,长度相等、电阻均为r的三根金属棒AB、CD、EF,用导线相连,不考虑导线电阻。此装置匀速进入匀强磁场的过程(匀强磁场宽度大于AE间距离),AB两端电势差u随时间变化的图像可能是( )7.如图所示电路中,A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个理想电感线圈,当S闭合与断开时,A、B的亮度情况是( )LABRSCA.S闭合时,A立即亮,然后逐渐熄灭B.S闭合时,B立即亮,然后逐渐熄灭C.S闭合足够长时间后,B发光,而A不发光D.S闭合足够长时间后,B立即熄灭发光,而A逐渐熄
4、灭8、如图所示,光滑绝缘水平桌面上有一矩形线圈abcd,当线圈进入一个有明显边界的匀强磁场前以速率v作匀速运动,当线圈完全进入磁场区域时,其动能恰好等于ab边进入磁场前时的一半,则( )A线圈cd边刚好离开磁场时恰好停止B线圈停止运动时,一部分在磁场中,一部分在磁场外Cd边离开磁场后,仍能继续运动D因条件不足,以上三种情况均有可能9、如图,平行导轨足够长,右端和电容相接,一根金属杆横放其上,以速度v匀速运动,不计摩擦和电阻。若突然把金属杆的速度减为零后,又立即释放,则此后滑线的运动情况是( )A先向左作加速运动,再作向左的减速运动,直到最后停止B先向左作加速运动,再作向左的匀速运动C先向右作加
5、速运动,再作向右的减速运动,直到最后停止D先向右作加速运动,再作向右的匀速运动aaavBBitOitOitOitO10.如图所示,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,在外力作用下,以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正.若从图示位置开始,线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移x之间的函数图象,下面四个图中正确的是( )A B C D11.如图,为一理想变压器,K为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流强度,则( )A.保持U1及P的位
6、置不变,K由a合到b时,I1将增大B.保持U1及P的位置不变, K由b合到a时,R消耗的功率减小C.保持U1不变,K合在a处,使P上滑,I1将增大D.保持P的位置不变,K合在a处,若U1增大,I1将增大第 3 页 共 5 页12.如图,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob(在纸面内),磁场方向垂直于纸面向里,另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置。保持导轨之间接触良好,金属导轨的电阻不计。现经历以下四个过程:以速率v移动d,使它与ob的距离增大一倍;再以速率v移动c,使它与oa的距离减小一半;然后,再以速率2v移动c,使它回到原处;最后以速率2v移动d,使它也回到
7、原处。设上述四个过程中通过电阻R的电量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4,则( )A、Q1=Q2=Q3=Q4 B、Q1=Q2=2Q3=2Q4 C、2Q1=2Q2=Q3=Q4 D、Q1Q2Q3Q4二、填空题(每空2分,共12分)13某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象。他连接好电路并检查无误后,闭合电键的瞬间观察到电流表G指针向右偏转。电键闭合后,他还进行了下列操作:(1)将滑动变阻器的滑动触头快速向接线柱C移动,电流计指针将(填“左偏”、“右偏”或“不偏”)(2)将线圈A中的铁芯快速抽出,电流计指针将(填“左偏”、“右偏”或“不偏”)abR14.如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻
8、不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成=37角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.(g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小为 ;当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,导体棒的速度大小为 ;在上问中,若R=2,金属棒中的电流方向由a到b,则磁感应强度的大小为 、其方向为 .三、计算题(40分)15(8分)匝数为N、面积为S、总电阻为R的矩形闭合线圈,在磁感应强度为B的匀强磁场中按如图所示方
9、向(俯视逆时针)以角速度绕轴匀速转动。t=0时线圈平面与磁感应线垂直,规定adcba的方向为电流的正方向,求:(1)线圈转动过程中感应电动势瞬时值的表达式;(2)线圈转到与图示位置成角时的瞬时电流;(3)线圈转动一周过程中外力做的功。16、如图所示,电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为L=2m、质量为4kg的导体棒ab,导体棒贴在竖直放置,电阻不计的金属框架上,导体棒的电阻为0.4。磁感应强度B=0.5T的匀强磁场方向垂直于金属架所在平面。当导体棒在电动机牵引下获得向上的稳定速度时,电动机电路上的电压表、电流表的读数分别为220V、1A,电动机线圈电阻为20,不计摩擦,g取10m
10、/s2。求:导体棒的稳定速度是多少?稳定后ab棒两端的电压为多少?17.如图所示,一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d,板长为l,t=0时,磁场的磁感应强度B从B0开始均匀增大,同时,在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m、带电量为-q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间,该液滴可视为质点.要使该液滴能从两板间射出,磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件?要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度B与时间t应满足什么关系?Bd1218.在图甲中,直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场,第1象限内的磁感应强度大小为2B,第3象限内的磁感应强度大小为B,磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l,圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动,导线框回路电阻为R.(1)求导线框中感应电流最大值.(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0)(3)求线框匀速转动一周产生的热量.