1、A级抓基础1在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中,让长为0.2 m的导线垂直于磁场方向做切割磁感线运动,运动方向与导线垂直,产生的感应电动势为0.5 V,则导线切割磁感线的速度为()A0.5 m/sB5 m/sC0.05 m/s D2.5 m/s解析:由EBLv可知v5 m/s,B正确答案:B2.用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10 T/s的变化率增强时,线框中a、b两点电势差是()A. Uab0.1 VB. Uab0.1 VC. Uab0.2 V D. Uab0.2 V解析:由于磁场是均匀增强的,而原磁场的方向垂直纸面向
2、里,所以由楞次定律可知,线圈中产生的磁场方向是垂直纸面向上的,再由右手定则可知,线圈中的电流方向沿逆时针方向,故电流由b向右再回到a点,可见,ab间的电势差是负值,所以A、C错误;线圈产生的电动势E10 T/s(0.2 m)2/20.2 V,又因为ab两点正好在线圈的中点上,所分的线圈的两侧电阻相等,故Uab0.1 V,选项B正确答案:B3如图所示,闭合开关S,将条形磁铁两次插入闭合线圈,第一次用0.2 s,第二次用0.4 s,并且两次的起始和终止位置相同,则()A第一次磁通量变化较大B第一次G的最大偏角较大C第一次经过G的总电荷量较多D若开关S断开,G不偏转,故两次均无感应电动势解析:因两次
3、的起始和终止位置相同,所以磁感应强度变化量B相同,由BS知:两次磁通量变化相同,故A错误;因磁通量变化相同,匝数n相同,t1t2,根据En和I知,第一次G的最大偏角较大,故B正确;根据qI()ttntn可知:经过G的总电量相同,故C错误;有无感应电动势产生的条件是穿过回路的磁通量发生变化,电路无需闭合,两次穿过回路的磁通量均发生了变化,故D错误答案:B4如图所示,PQRS为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面,MN线与线框的边成45角,E、F分别为PS和PQ的中点关于线框中的感应电流,正确的说法是()A. 当E点经过边界MN时,线框中感应电流最大B.
4、 当P点经过边界MN时,线框中感应电流最大C. 当F点经过边界MN时,线框中感应电流最大D. 当Q点经过边界MN时,线框中感应电流最大解析:由题图可知,当E点经过边界MN时,导线框有效切割长度为,所以感应电动势不是最大,则感应电流不是最大,故A错误;当P点经过MN时,有效切割长度最大为RS,感应电动势为最大,故B正确;当F点经过边界MN时,由题图可知,导线框的有效切割长度为,所以感应电动势及感应电流不是最大,线框中磁通量的变化率不是最大,故C错误;当Q经过MN时,线框全部进入磁场中,线框中磁通量不发生变化,感应电流为零,故D错误答案:B5如图所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨(电
5、阻不计),间距为l,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)求:(1)电路中感应电动势E;(2)电路中感应电流的大小;(3)金属杆所受安培力的大小解析:(1)由法拉第电磁感应定律,可得感应电动势为:EBLMNvsin Blv.(2)感应电流I.(3)安培力大小FBI.答案:(1)Blv(2)(3)B级提能力6如图甲所示,螺线管匝数n1 000匝,横截面积S10 cm2,螺线管导线电阻r1 ,电阻R4 ,磁感应强度B的Bt图象如图乙所示(以向
6、右为正方向),下列说法正确的是()图甲 图乙A通过电阻R的电流方向不变B感应电流的大小保持不变C电阻R两端的电压为6 VDC点的电势一直保持4.8 V不变解析:由楞次定律可知:01 s内,电流从CRA;12 s内,电流从ARC,故A错误;由题图象可知6 T/s、大小不变,由法拉第电磁感应定律,可知感应电动势En1 000610104 V6 V不变,所以感应电流的大小I A1.2 A不变,故B正确;由闭合电路的欧姆定律,可知电阻R两端的电压为UIR1.24 V4.8 V,故C错误;由于A点接地,所以C点的电势为4.8 V,故D错误答案:B7我国第一艘航母“辽宁舰”交接入列后,歼15飞机顺利完成了
7、起降飞行训练,图甲为一架歼15飞机刚着舰时的情景已知该飞机机身长为l,机翼两端点C、D的距离为d,某次在我国近海海域训练中飞机降落时的速度沿水平方向,大小为v.如图乙所示,该空间地磁场磁感应强度的水平分量为Bx,竖直分量为By.C、D两点间的电势差为U,下列分析正确的是()图甲图乙AUBxlv,C点电势低于D点电势BUBxdv,C点电势高于D点电势CUBylv,C点电势低于D点电势DUBydv,C点电势高于D点电势解析:飞机机翼切割磁感线,地磁场竖直分量为By.由法拉第电磁感应定律,可知感应电动势大小为UBydv;北半球的磁感应强度的竖直分量是向下的,根据右手定则,感应电动势的方向由D指向C,
8、所以C点的电势高于D点的电势,故D正确,A、B、C错误答案:D8一正方形闭合导线框abcd边长L0.1 m,各边电阻均为1 ,bc边位于x轴上,在x轴原点O右方有宽L0.1 m、磁感应强度为1T、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,如图所示在线框以恒定速度4 m/s沿x轴正方向穿越磁场区域的过程中,如图所示的各图中,能正确表示线框从进入到穿出磁场过程中,ab边两端电势差Uab随位置变化情况的是()解析:分两段研究:ab进入磁场切割磁感线过程和dc切割磁感线过程ab进入磁场切割磁感线过程中,x在0L范围:由楞次定律判断得知,线框感应电流方向为逆时针,ab相当于电源,a的电势高于b的电势,Uab0.
9、感应电动势为EBLv10.14 V0.4 V,Uab是外电压,则有UabE0.3 Vdc切割磁感线过程,x在L2L范围:由楞次定律判断得知,线框感应电流方向为顺时针,dc相当于电源,a的电势高于b的电势,Uab0.感应电动势为EBLv10.14 V0.4 V ,则有UabE0.1 V.答案:B9如图所示,一个半径为l的半圆形硬导体AB以速度在水平U形框架上匀速滑动,框架电阻不计,框架右端接有阻值为R0的电阻,匀强磁场的磁感应强度为B,半圆形硬导体AB的电阻为r,则半圆形导体AB切割磁感线产生的感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为()ABlvBBlvC2Blv D2Blv2Blv解析:半圆形
10、硬导体AB切割磁场的有效长度为该半圆形的直径即2l,所以根据公式得半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小为E2Blv,A、B错误;形成的电路中,AB相当于电源,内阻为r,AB间的电势差为路端电压,根据欧姆定律可得UABE,C正确答案:C10如图甲所示,一个圆形线圈匝数n1 000匝、面积S2102 m2、电阻r1 .在线圈外接一阻值为R4 的电阻把线圈放入一个匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,磁场的磁感强度B随时间变化规律如图乙所示求:(1)04 s内,回路中的感应电动势;(2)t5 s时,a、b两点哪点电势高;(3)t5 s时,电阻两端的电压U.解析:(1)根据法拉第电磁感应定律E
11、nnS,由图可知 T/s0.05 T/s解得:E1 00021020.05 V1 V.(2)t4 s到5 s内,磁场在减小,根据楞次定律,a点电势高(3)由图可知 T/s0.2 T/s,根据法拉第电磁感应定律有EnS,E1 00021020.2 V4 V;根据欧姆定律I A0.8 A,根据UIR,解得U0.84 V3.2 V.答案:见解析11.如图所示,三角形金属导轨EOF上放有一根金属杆ab,在外力作用下,保持ab跟OF垂直,以v5 m/s的速度匀速向右移动,设导轨和金属杆都是用粗细相同的同种材料制成的,每米长度的电阻均为R00.2 /m,磁感应强度为B0.2 T,EOF30,ab与导轨接触良好,ab在O点开始计时,则:(1)3 s末电路中的电流为多少?(2)3 s内电路中产生的平均感应电动势为多少?解析:(1)3 s末夹在导轨间导体的长度为Lvttan 3053tan 30 m5 m,3 s末电路中瞬时感应电动势为EBLv0.255 V5 V,此时电路中的总电阻为R(15510)0.2 8.20 ,所以电流I1.06 A.(2)3 s内的平均感应电动势为EV4.33 V.答案:(1)1.06 A(2)4.33 V