電磁感應(yīng)單元測驗題20xx年4月-資料下載頁
2024-08-23 19:25本頁面
【導(dǎo)讀】命題人：審題人：試卷第1頁共6頁。一．選擇題，以下各小題所給出的選項中，至有一個選項是正確的，請將正確的選項，寫在題后的方框中，每小題3分共45分，多選和錯選都不得分）。1．如圖所示，閉合金屬導(dǎo)線框放置在豎直向上的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小隨時間。下列說法其中正確的是（）。A．當磁感應(yīng)強度增加時，線框中的感應(yīng)電流可能減小。2．一飛機在北半球的上空以速度υ水平飛行，飛機機身長為a，翼展為b；該空間地磁場磁感應(yīng)強度。的水平分量為B1，豎直分量為B2；駕駛員左側(cè)機翼的端點用A表示，右側(cè)機翼的端點用B表示，用E表。示飛機產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，則（）。3．如圖，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下。當磁鐵向下運動時（但未插入?？蚣芘c導(dǎo)體棒的電阻均不計，若要使OC能以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，則外力做功的。上放置一根導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒的長為L、電阻為R，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒
【正文】 阻可忽a b c d e f P Q O N C D a b B F M N P Q a b c d d L 圖甲 B 圖乙 B/T t/s O 命題人： 審題人： 試卷第 12 頁 共 6 頁 略不計?？臻g存在著勻強磁場，磁感應(yīng)強度 B=0． 20T，方向 垂直軌道平面向上 ． 導(dǎo)體棒 ab、 cd 垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量 m=102kg，回路中每根導(dǎo)體棒電阻r=102Ω，金屬軌道寬度 L=0． 50m． 現(xiàn)對導(dǎo)體棒 ab 施加平行于軌道向上的拉力，使之勻速向上運動 ． 在導(dǎo)體棒 ab 勻速向上運動過程中，導(dǎo)體棒 cd 始終能靜止在軌道上 ． g 取 10m/s2，求： ? 導(dǎo)體棒 cd 受到的安培力大?。? ? 導(dǎo)體棒 ab 運動的速度大??； ? 拉力對導(dǎo)體棒 ab 做功的功率 ． 答案： ? ? ? 25． 如圖所示，邊 長為 L 的正方形金屬線框，質(zhì)量為 m、電阻為 R，用細線把它懸掛于一個有界的勻強磁場邊緣，金屬框的上半部處于磁場內(nèi)，下半部處于磁場外，磁場隨時間的變化規(guī)律為 B = kt．已知細線所能承受的最大拉力為 2mg，則從 t=0 開始，經(jīng)多長時間細線會被拉斷？ 解 :線框中的感應(yīng)電流為： I = ER = Δφ ΔtR = S ΔB ΔtR = kL22R （６分） 線斷時有 2mg = mg + BIL （ 5 分） 解得 ： t = 2mgRk2L3 （３分） 25． 如圖所示，寬度為 L 的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌 MN、 PQ 的電阻不計，垂直導(dǎo)軌水平放置一質(zhì)量為 m 電阻為 R 的金屬桿 CD，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中，導(dǎo)軌平面與水平面之間的夾角為 θ，金屬桿由靜止開始下滑，動摩擦因數(shù)為 μ，下滑過程中重力的最大功率為 P，求磁感應(yīng)強度的大?。? 解：金屬桿先加速后勻速運動，設(shè)勻速運動的速度為 υ，此時有最大功率，金屬桿的電動勢為： E=BLυ （ 3 分） 回路電流 I = ER （ 3 分） 安培力 F = BIL （ 3 分） 金屬桿受力平衡，則有： mgsinθ= F + μmgcosθ （ 3 分） 重力的最大功率 P = mgυsinθ （ 3 分） 解得： B = mgL Rsinθ(sinθμcosθ)P (3 分 ) 26． 如圖所示，有兩根足夠長、不計電阻，相距 L 的平行光滑金屬導(dǎo)軌 cd、 ef 與水平面成 θ角固定放置，底端接一阻值為 R 的電阻，在軌道平面內(nèi)有磁感應(yīng)強度 為 B 的勻強磁場，方向垂直軌道平面斜向上 ． 現(xiàn)有一平行于 ce、垂直 于導(dǎo)軌、質(zhì)量為 m、電阻不計的金屬桿 ab，在沿軌道平面向上的恒定拉 力 F 作用下，從底端 ce 由靜止沿導(dǎo)軌向上運動，當 ab 桿速度達到穩(wěn)定 后，撤去拉力 F，最后 ab 桿又沿軌道勻速回到 ce 端 ． 已知 ab 桿向上和 向下運動的最大速度相等 ． 求 :拉力 F 和桿 ab 最后回到 ce 端的速度 υ． 解 :當 ab 桿沿導(dǎo)軌上滑達到最大速度 υ時，其受力如圖所示 : 由平衡條件可知 : FFBmgsinθ=0 ① (4 分 ) 又 FB=BIL ② (2 分 ) θ a F b B R c d e f θ ╯ FB F FN mg v 命題人： 審題人： 試卷第 13 頁 共 6 頁 而 BLIR?? ③ (2 分 ) 聯(lián)立 ①②③ 式得 : 22 sin 0BLF m gR ? ?? ? ? ④ (2 分 ) 同理可得， ab 桿沿導(dǎo)軌下滑達到最大速度時 : 22sin 0BLmgR ?? ?? ⑤ (4 分 ) 聯(lián)立 ④⑤ 兩式解得 : 2 sinF mg ?? (2 分 ) 22sinmgRBL??? (2 分 ) 27． 如圖所示導(dǎo)體棒 ab 質(zhì)量為 100g，用絕緣細線懸掛后，恰好與寬度為 50cm 的光滑水平導(dǎo)軌良好接觸 ． 導(dǎo)軌上放有質(zhì)量為 200g 的另一導(dǎo)體棒 cd，整個裝置處于豎直向上的磁感強度 B= 的勻強磁場中，現(xiàn)將 ab 棒拉起 高后無初速釋放 ． 當 ab 第一次擺到最低點與導(dǎo)軌瞬間接觸后還能向左擺到 高處，求： ? cd 棒獲得的速度大?。? ? 瞬間通過 ab 棒的電量； ? 此過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱 ． 答案： ? ? 1C ? 28． 如圖甲所示，空間有一寬為 2L 的勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度為 B，方向垂直紙面向外 ． abcd 是由均勻電阻絲做成的邊長為 L 的正方形線框，總電阻為 R． 線框以垂直磁場邊界的速度 υ勻速通過磁場區(qū)域 ． 在運動過程中，線框 ab、 cd 兩邊始終與磁場邊界平行 ． 線框剛進入磁場的位置 x=0， x 軸沿水平方向向右 ． 求 : (1)cd 邊剛進入磁場時， ab 兩端的電勢差，并指明哪端電勢高； (2)線框穿過磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱； (3)在下面的乙圖中，畫出 ab 兩端電勢差 Uab 隨距離變化的圖象 ． 其中 U0=BLυ0． 解 :(1)dc 切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E=BLυ (2 分 ) 回路中的感應(yīng)電流 BLIR?? (2 分 ) ab 兩端的電勢差 1144U I R BL?? ? ? b 端電勢高 (2 分 ) (2)設(shè)線框從 dc 邊剛進磁場到 ab 邊剛進磁場所用時間為 t 由焦耳定律有 22Q I Rt? (2 分 ) L = υt (2 分 ) 求出 232BLQR?? (2 分 ) (3) 圖甲 d b c v a 2L L 圖乙 U0 x O Uab U0 U0 x O Uab U0/4 L 2L 3L a b c d 命題人： 審題人： 試卷第 14 頁 共 6 頁 (6 分 ) 說明 :畫對一條給 2 分 ． 30． 物理學(xué)的基本原理在生產(chǎn)生活中有著廣泛應(yīng)用 ． 下面列舉的四種器件中，在工作時利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（ B） A． 回旋加速器 B． 日光燈 C． 質(zhì)譜儀 D． 示波器
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