题目列表(包括答案和解析)
10.(2010·福州一模)在甲、乙、丙三图中,除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,甲图中的电容器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内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)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,在甲、乙、丙三种情况下导体棒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.甲、丙中,ab棒最终将以不同的速度做匀速运动,乙中ab棒最终静止
C.甲、丙中,ab棒最终将以相同的速度做匀速运动,乙中ab棒最终静止
D.三种情形下导体棒ab最终均静止
答案:B
解析:图甲中,导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电,当电容器C极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时,电路中没有电流,ab棒向右做匀速运动;图乙中,导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流,通过电阻R转化为内能,当ab棒的动能全部转化为内能时,ab棒静止;图丙中,导体棒先受到向左的安培力作用下向左做加速运动,当导体棒产生的感应电动热与电源的电动势相等时,电路中没有电流,ab棒向左做匀速运动.所以B项正确.
9.(2010·湖南十校联考)两根相互平行的金属导轨水平放置于图所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动.当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法中正确的是( )
A.导体棒CD内有电流通过,方向是D→C
B.导体棒CD内有电流通过,方向是C→D
C.磁场对导体棒CD的作用力向左
D.磁场对导体棒AB的作用力向左
答案:BD
解析:利用楞次定律,两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路,分析出磁通量增加,结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B→A→C→D→B.以此为基础,再判断CD内的电流方向,最后根据左手定则进一步确定CD的受力方向,经过比较可得正确答案.
8.如图所示,竖直平面内的虚线上方是一匀强磁场B,从虚线下方竖直上抛一正方形线圈,线圈越过虚线进入磁场,最后又落回原处,运动过程中线圈平面保持在竖直平面内,不计空气阻力,则( )
A.上升过程克服磁场力做的功大于下降过程克服磁场力做的功
B.上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功
C.上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率
D.上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率
答案:AC
解析:线圈上升过程中,加速度增大且在减速,下降过程中,运动情况比较复杂,有加速、减速或匀速等,把上升过程看做反向的加速,可以比较当运动到同一位置时,线圈速度都比下降过程中相应的速度要大,可以得到结论:上升过程中克服安培力做功多;上升过程时间短,故正确选项为A、C.
7.如图(甲)所示,矩形导线框abcd放在匀强磁场中,在外力控制下静止不动;磁感线方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图(乙)所示,t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里.在0-4 s时间内,线框ab边受安培力随时间变化的图象可能是图中的(规定力向左为正)( )
答案:D
解析:由Bt图象可知,在0-1 s内,匀强磁场垂直纸面向里,且均匀减小,据楞次定律可判定线框中感应电流方向b→a→d→c→b进一步由左手定则判定ab边受安培力方向向左,为正值.又根据F=BIL=BL∝B,综合考虑不难得出正确答案为D.
6.(2010·江门模拟)如图是某电磁冲击钻的原理图,若突然发现钻头M向右运动,则可能是( )
A.开关S闭合瞬间
B.开关S由闭合到断开的瞬间
C.开关S已经是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动
D.开关S已经是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动
答案:AC
解析:当开关突然闭合时,左线圈上有了电流,产生磁场,而对于右线圈来说,磁通量增加,由楞次定律可知,为了阻碍磁通量的增加,钻头M向右运动远离左边线圈,故A项正确;当开关由闭合到断开瞬间,穿过右线圈的磁通量要减少,为了阻碍磁通量的减少,钻头M要向左运动靠近左边线圈,故B项错误;开关闭合时,当变阻器滑片P突然向左滑动时,回路的电阻减小,回路电流增大,产生的磁场增强,穿过右线圈的磁通量增大,为了阻碍磁通量的增加,钻头M向右运动远离左边线圈,故C项正确;当变阻器滑片P突然向右滑动时,回路的电阻增大,回路电流减小,产生的磁场减弱,穿过右线圈的磁通量减少,为了阻碍磁通量的减少,钻头M向左运动靠近左边线圈,故D项错误.
5.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻r不能忽略.R1和R2是两个定值电阻,L是一个自感系数较大的线圈.开关S原来是断开的,从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内,通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是( )
A.I1开始较大而后逐渐变小
B.I1开始很小而后逐渐变大
C.I2开始很小而后逐渐变大
D.I2开始较大而后逐渐变小
答案:AC
解析:闭合开关S时,由于L是一个自感系数较大的线圈,产生反向的自感电动势阻碍电流的变化,所以开始时I2很小而I较大,随着电流达到稳定,线圈的自感作用减小,I2开始逐渐变大,由于分流导致稳定电路中R1中的电流减小,故选A、C.
4.(2009·海南单科)一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动.M连接在如图所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关.下列情况中,可观测到N向左运动的是( )
A.在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间
B.在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间
C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时
D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时
答案:C
解析:由楞次定律第二种描述可知:只要线圈中电流增强,即穿过N的磁通量增加,则N受排斥而向右运动,只要线圈中电流减弱,即穿过N的磁通量减少,则N受吸引而向左运动,故选项C正确.
3.(2009·山东理综)如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直,从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是
( )
A.感应电流方向不变
B.CD段直导线始终不受安培力
C.感应电动势最大值Em=Bav
D.感应电动势平均值=πBav
答案:ACD
解析:根据楞次定律可判定闭合回路中产生的感应电流方向始终不变,A正确;CD段电流方向是D指向C,根据左手定则可知,CD段受到安培力,且方向竖直向下,B错误;当有一半进入磁场时,产生的感应电动势最大,Em=Bav,C正确;由法拉第电磁感应定律得==,D正确.
2.单匝矩形线圈在磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示,由O-D过程中( )
A.线圈中O时刻感应电动势最大
B.线圈中D时刻感应电动势为零
C.线圈中D时刻感应电动势最大
D.线圈中O至D时刻内平均感应电动势为0.40 V
答案:ABD
解析:在O时刻Φt图线的斜率最大,由E=知感应电动势最大,A选项正确;在D时刻Φt图线的斜率为0,由E=知感应电动势为0,B选项正确,C选项错误;在O至D时间内== V=0.40 V,故D选项正确.
1.(2010·合肥模拟)如图所示,A、B两闭合线圈由同样长度、同种材料的导线绕成,A为10匝,B为20匝,半径为rA=2rB,匀强磁场只分布在B线圈内.若磁场均匀地减弱,则( )
A.A中无感应电流
B.A、B中均有恒定的感应电流
C.A、B中感应电动势之比为2∶1
D.A、B中感应电流之比为1∶2
答案:BD
解析:在线圈A、B中都存在着磁通量的变化,因此两线圈中都有感应电流,选项A错误,选项B正确;由于A的匝数为B的一半,两个线圈中磁通量及其变化完全相同,根据法拉第电磁感应定律,两个线圈中感应电动势之比为1∶2,选项C错误;由于两个线圈用同样导线绕成且总长度相同,所以两个线圈的电阻是相同的,因此A、B中感应电流之比也是1∶2,选项D正确.
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