1、X新题重组效果自评12014南昌模拟1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈中将出现()A先是逆时针方向的感应电流，然后是顺时针方向的感应电流B先是顺时针方向的感应电流，然后是逆时针方向的感应电流C顺时针方向持续流动的感应电流D逆时针方向持续流动的感应电流解析当磁单极子从上向下靠近超导线圈时，线圈中的磁通量增加，且磁场方向从上向下，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向从下向上，再由安培定则可确定感应电流方
2、向为逆时针；当磁单极子远离超导线圈时，超导线圈中的磁通量减小，且磁场方向从下向上，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向从下向上，再由安培定则可确定感应电流方向为逆时针，因此线圈中产生的感应电流方向不变，又由于超导线圈没有电阻，不消耗电能，所以超导线圈中的电流不会消失，选项D正确。答案D22014湖北八市联考(多选)如图所示，等腰直角三角形OPQ区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的OP边在x轴上且长为L。纸面内一边长为L的单匝闭合正方形导线框(线框电阻为R)的一条边在x轴上，且线框在外力作用下沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场区域，在t0时该线框恰好位于图中所示的位置
3、。现规定顺时针方向为导线框中感应电流的正方向，则下列说法正确的有()A在0时间内线框中有正向电流，在时间内线框中有负向电流B在时间内流经线框某处横截面的电荷量为C在时间内线框中最大电流为D0时间内线框中电流的平均值不等于有效值解析根据楞次定律可知在0时间内线框中有负向电流，在时间内线框中有正向电流，选项A错误；在时间内流经线框某处横截面的电荷量为q，选项B正确；在时间内线框中最大电流为I，选项C错误；0时间内电流先逆时针方向再顺时针方向，因而电流的平均值不等于有效值，选项D正确。答案BD3(多选)如图所示，间距为L的两根平行金属导轨弯成“L”形，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于竖直
4、向上大小为B的匀强磁场中。质量均为m、阻值均为R的导体棒ab、cd均垂直于导轨放置，两导体棒与导轨间动摩擦因数均为，当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑。某时刻将导体棒cd所受水平恒力撤去，经过一段时间，导体棒cd静止，此过程流经导体棒cd的电荷量为q(导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计，已知重力加速度为g)，则()A导体棒cd受水平恒力作用时流经它的电流IB导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小agC导体棒cd在水平恒力撤去后它的位移为sD导体棒cd在水平恒力撤去后它产生的焦耳热为Qmv解析虽然ab棒运
5、动，但是ab棒不切割，只有cd切割，匀速时流经它的电流，A错误；对ab棒有mgma，得ag，B正确；cd棒移动过程中通过的电荷量q，得s，C正确；根据能量转化与守恒有mvmgs2Q，解得Qmv，D正确。答案BCD42014石家庄质检英国物理学家麦克斯韦认为，变化的磁场会在空间激发感生电场，产生感生电动势。如图甲所示，方向竖直向下的磁场磁感应强度均匀增大，磁感应强度B随时间t的变化规律为Bkt(k为常量)，这时产生的感生电场的电场线是一系列沿逆时针方向以O为圆心的同心圆，且同一条电场线上各点的场强大小相等。(1)在垂直磁场的平面内放一半径为r的导体环，求导体环中产生的感生电动势e；(2)若在垂直
6、磁场的平面内固定一半径为r的光滑绝缘细管，管内有一质量为m、带电荷量为q的轻质小球，如图乙所示，使磁感应强度由零开始增大，同时小球在感生电场的作用下从静止开始运动。已知在半径为r的细管内产生的感生电动势与该处感生电场的电场强度E的关系为eE2r，求当磁感应强度增大到B0时，细管对小球的弹力。(设小球在运动过程中电荷量保持不变，对原磁场的影响可忽略，不计小球重力)解析(1)在磁场变化过程中，导体环中会产生感生电动势，根据法拉第电磁感应定律可知，er2kr2(2)在磁场变化过程中，圆管所在的位置会产生电场，场强大小处处相等，由题意知，eE2r，联立可得E小球在电场力FEq的作用下加速，加速度的大小
7、为a小球一直加速，加速时间t，其速度为vat小球在细管内做圆周运动，可得qvB0FN解得FNqvB0，方向沿细管半径向外。答案(1)kr2(2)，方向沿细管半径向外52014陕西质检如图1所示(俯视图)，间距为2L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO为右边界的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距边界OO为L处垂直导轨放置一质量为 m、电阻不计的金属杆ab。(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，求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q1；(2)若磁场的磁感应强度不变，金属
8、杆ab在恒力作用下在初始位置由静止开始向右运动3L距离，其vx的关系如图2所示。求：金属杆ab在刚要离开磁场时的加速度大小；此过程中电阻R上产生的焦耳热Q2。解析(1)磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零，说明，此过程中的感应电动势E1通过R的电流为I1此过程中电阻R上产生的焦耳热为Q1IRt解得Q1(2)ab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(3LL)m(vv)ab杆刚要离开磁场时，感应电动势E22BLv1通过R的电流为I2安培力为F安2BI2L解得F安由牛顿第二定律可得FF安ma解得ab在刚要离开磁场时的加速度aab杆在磁场中由起始位置发生位移L的过程中，根据功能关系，恒力F做的功等于ab杆增加的动能与回路产生的焦耳热之和，则FLmvQ2解得Q2答案(1)(2)