3.如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场的夹角θ＝45°时(如图乙所示)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正.则下列四幅图中，正确的是[2008年高考·宁夏理综卷](　)

　　　甲　　　　乙

解析：本题考查正弦交流电的产生过程、楞次定律等.从图甲可看出线圈从垂直于中性面开始旋转，由楞次定律可判断，初始时刻电流的方向为b到a，故瞬时电流的表达式为i＝－i_mcos(+ωt)，则图象D正确.要注意对线圈绕垂直于磁场的轴旋转时的瞬时电动势的表达式的理解.

答案：D

2.2006年度诺贝尔物理奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化.他们的出色工作被誉为是宇宙研究进入精密科学时代的起点.下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中，正确的是[2007年高考·江苏物理卷](　)

A.微波是指波长在10^－3 m到10 m之间的电磁波

B.微波和声波一样都只能在介质中传播

C.黑体的热辐射实际上是电磁辐射

D.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说

解析：微波是波长很短的电磁波，波长的范围是10^－3m-10 m，包括米波、分米波、厘米波、毫米波，故选项A正确；微波是电磁波，传播时不需要介质，故选项B错误；黑体热辐射，能辐射多种波长的电磁波，选项C正确；经典电磁理论无法解释黑体辐射的规律.德国物理学家普朗克提出了能量子假说，解决了热辐射问题，故选项D正确.

答案：ACD

1.一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R.设原线圈的电流为I₁，输入功率为P₁，副线圈的电流为I₂，输出功率为P₂.当R增大时[2008年高考·天津理综卷](　)

A.I₁减小，P₁增大　　　B.I₁减小，P₁减小

D.I₂增大，P₂减小　 D.I₂增大，P₂增大

答案：B

13.(14分)如图所示，由10根长度均为L的金属杆连接成一个“目”字形的矩形金属框abcdefgh，放在纸面所在的平面内，金属杆ah、bg、cf和de的电阻均为R，其他各杆的电阻不计，各杆端点间连接良好.有一个宽度也为L的匀强磁场，磁场边界跟de杆平行，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向里.现以速度v把金属框从磁场的左边界匀速向右拉，从de杆刚进入磁场时开始计时，求：

(1)从开始计时到ah杆刚要进入磁场的过程中，通过ah杆横截面上的总电荷量.

(2)从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中，金属框中电流所产生的总热量.

解析：(1)设de杆在磁场中运动时通过de的电流为I，则有：

E＝BLv＝I(R+)

所以：I＝

通过ah杆的电流为：I₁＝＝

同理可知，当cf杆、bg杆在磁场中运动时，通过ah杆的电流为：

I₂＝I₃＝I₁＝

故所求的总电荷量为：q＝I₁t＝·＝.

(2)据分析可知，de、cf、bg和ah中任一杆在磁场中运动时，该杆中的电流均为：I＝

该杆受到的安培力为：F_安＝BIL＝

故所求的总热量为：Q＝F_安·4L＝.

答案：(1)　(2)

12.(13分)如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝1000，面积S＝200 cm²，电阻r＝1 Ω，在线圈外接一个阻值R＝4 Ω的电阻，电阻的一端b与地相接，把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示.试问：

(1)从计时起，t＝3 s、t＝5 s时刻穿过线圈的磁通量各为多少？

(2)a点的最高电势和最低电势各为多少？

解析：(1)由B－t图象可知，t＝3 s、t＝5 s时刻的磁感应强度分别为：

B₃＝0.35 T，B₅＝0.2 T

所以：Φ₃＝B₃S＝0.35×200×10^－4 Wb＝7×10^－3 Wb

Φ₅＝B₅S＝0.2×200×10^－4 Wb＝4×10^－3 Wb.

(2)由B－t图象可知，在0-4 s的这段时间内，磁感应强度的变化率为：

＝ T/s＝0.05 T/s

此段时间内，回路中产生的感应电动势为：

E₁＝nS＝1000×200×10^－4×0.05 V＝1 V

回路中的感应电流为：

I₁＝＝ A＝0.2 A

方向为b→a

所以U_ba＝I₁R＝0.8 V

即U_a＝－0.8 V，此时a点的电势最低

在4-6 s的这段时间内，回路中产生的感应电动势为：

E₂＝nS＝4 V

回路中的感应电流为：

I₂＝＝ A＝0.8 A，

方向为a→b

所以U_ab＝I₂R＝3.2 V

即U_a＝3.2 V，此时a点的电势最高.

答案：(1)7×10^－3 Wb　4×10^－3 Wb

(2)3.2 V　－0.8 V

11.(13分)如图所示，两个同心金属环，大环半径为a，小环半径为b，两环间的半径方向均匀连接n根相同的直导线，每根直导线上都接一个阻值恒为R的相同小灯泡，在两环间存在一个固定的、形状和面积都与相邻两直导线间隔相同的匀强磁场，磁感应强度为B.环在外力作用下绕垂直两环中心的轴匀速转动，设转动周期为T，且每个小灯泡都能发光.除了灯泡电阻外其他电阻均不计.

(1)求产生的感应电动势的大小.

(2)求所有小灯泡的总功率.

(3)实验中发现进入磁场中的灯泡比其他的亮，试问这个最亮灯泡的功率是其他任意一个灯泡功率的多少倍？

解析：(1)金属环转动的角速度ω＝，每时刻一定有一直导线在做切割磁感线运动.产生的感应电动势为：

E＝Bω(a²－b²).

(2)灯泡、导线组成的闭合回路的总电阻为：

R_总＝R+＝R

故所有灯泡的总功率P_总＝＝.

(3)处于磁场中的灯泡在感应电路的电源之中，故通过它的电流为通过其他灯泡中电流的n－1倍.

又因为灯泡功率P＝I²R

故该灯泡与的功率其他任一灯泡的功率的倍数为：

＝(n－1)².

答案：(1)Bω(a²－b²)　(2)

(3)(n－1)²倍

10.下列三个图中除导体棒ab可移动外，其余部分均固定不动，图甲中的电容器C原来不带电.设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面(即纸面)内，且都处于方向垂直水平面向下的匀强磁场中，导轨足够长.今给导体棒ab一个向右的初速度v₀，在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是(　)

A.三种情形下导体棒ab最终均做匀速运动

B.三种情形下导体棒ab最终均静止

C.甲、丙两图中，ab棒最终将做匀速运动；图乙中，ab棒最终静止

D.乙、丙两图中，ab棒最终将做匀速运动；图甲中，ab棒最终静止

解析：甲图中，瞬间充电后的电容器两板间电压与导体棒ab产生的感应电动势相等后，回路中无电流，ab将做匀速运动，乙图中，导体棒ab在安培力的作用下将减速直至静止，丙图中，ab棒的速度将趋于v＝做匀速运动.

答案：C

非选择题部分共3小题，共40分.

9.如图甲所示，在坐标系xOy中，有边长为a的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处，在y轴的右侧的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行.t＝0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线是图乙中的(　)

乙

解析：线框的位移在0-a内，由楞次定律知电流沿逆时针方向，ab边在磁场中切割磁感线的有效长度在均匀减小，(由a→0)，故感应电流i＝均匀减小至零；在a→2a位移内，dc边切割磁感线的有效长度均匀减小，电流沿顺时针方向，故i－t图象为A.

答案：A

8.如图所示，a、b是平行金属导轨，匀强磁场垂直导轨平面，c、d是分别串有电压表和电流表的金属棒，它们与导轨接触良好，当c、d以相同的速度向右运动时，下列说法正确的是(　)

A.两表均无示数

B.两表均有示数

C.电流表有示数，电压表无示数

D.电流表无示数，电压表有示数

解析：当d、c以相同的速度向右运动时，穿过回路的磁通量没变，故无感应电流产生，所以电流表和电压表中的示数均为零，故选项A正确.

答案：A

7.图示是日光灯的结构示意图，若按图示的电路连接，则关于日光灯发光的情况，下列叙述正确的是(　)

A.闭合S₁，断开S₂、S₃，日光灯就能正常发光

B.闭合S₁、S₂，断开S₃，日光灯就能正常发光

C.断开S₃，闭合S₁、S₂后，再断开S₂，日光灯就能正常发光

D.当日光灯正常发光后再闭合S₃，日光灯仍能正常发光

解析：选项A中，由于S₂一直断开，无法在灯管两端产生瞬间高压；

选项B中，S₂一直闭合，也无法在灯管两端产生(自感)高压；

选项C中，在S₁闭合的前提下，S₂由闭合再断开的瞬间，L自感产生高压，能使日光灯通电发光；

选项D中，日光灯正常发光后再闭合S₃，会使灯管持续通电时电压过高而被烧坏.

答案：C