21.(2010·河南省南召二高高三期末模拟)如图所示，a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环，两环半径之比为2∶3，其中仅在a环所围区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场．当该匀强磁场的磁感应强度均匀增大时，a、b两环内的感应电动势大小和感应电流大小之比分别为

A. 1∶1，3∶2　　　　 B. 1∶1，2∶3

C. 4∶9，2∶3　　　　 D. 4∶9，9∶4

[答案]A

[解析]根据法拉第电磁感应定律，a、b两环内的感应电动势大小都是，两环电阻值比等于其周长之比，所以A正确.

20.(2010·江苏省黄桥高三练习)如图，一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度v，在水平U型框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，回路电阻为R0半圆形硬导体AB的电阻为r，其余电阻不计,则半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为

A.　 　　　B. 　　C. 　　　D.

[答案]C

[解析]等效切割长度为2L，所以只有C正确。

19.(2010·吉林省长白县高三质量检测)如图所示，两条平行的足够长的光滑金属导轨与水平面成α=53º角，导轨间距离L=0.8m.其上端接一电源和一固定电阻，电源的电动势E=1.5V,其内阻及导轨的电阻可忽略不计. 固定电阻R=4.5Ω.导体棒ab与导轨垂直且水平，其质量m=3×10-2kg,电阻不计. 整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T.(g=10m/s2　 sin53º=0.8　 cos53º=0.6 )

(1)将ab棒由静止释放，最终达到一个稳定的速度，求此时电路中的电流；

(2)求ab稳定时的速度；

(3)求ab棒以稳定速度运动时电路中产生的焦耳热功率PQ及ab棒重力的功率PG .从计算结果看两者大小关系是怎样的？请解释为什么有这样的关系？

[解析](1)mgsinα=BILcosα

解得：I=1A

(2)I=

解得：v=25m/s

(3)PQ=I2R=4.5W　　

PG=mgvsinα=6W

重力势能的减少量，一部分转化成电能，以焦耳热的形式释放，另一部分给电源充电。

18.(2010·福建省龙岩二中高三模拟考试)如图所示.空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻值为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.设线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右。求：

(1)cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高；

(2)线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；

[解析](1)dc切割磁感线产生的感应电动势　 E = BLv

回路中的感应电流

ab两端的电势差

b端电势高

(2)设线框从dc边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t

由焦耳定律　　　 　

求出 　　　　

17.(2010·湖南省雅礼中学高三月考)如图，与直导线AB共面的轻质闭合金属圆环竖直放置，两者彼此绝缘，环心位于AB的上方。当AB中通有由A至B的电流且强度不断增大的过程中，关于圆环运动情况以下叙述正确的是

A．向下平动　　　 　　　

B．向上平动

C．转动：上半部向纸内，下半部向纸外

D．转动：下半部向纸内，上半部向纸外

[答案]A

[解析]当AB中的电流且强度不断增大的过程中，穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律，圆环向下平动阻碍这种变化，所以A正确.

16.(2010·海南省海口市高三调研测试)物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中，利用电磁感应原理工作的是　　　　　 (　　 )　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　

A．回旋加速器　　　　　 B．　　　　　 C．质谱仪　　　　 D．示波管

[答案]B

[解析]电磁炉内的线圈通过高频电流，使得放在电磁炉上铁锅产生感应电流，将食物加热。

15.(2010·江苏省黄桥中学4月月考)如图所示，MN、PQ是足够长的光滑平行导轨，其间距为L，且MP⊥MN．导轨平面与水平面间的夹角θ=300．MP接有电阻R．有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0．将一根质量为m的金属棒ab紧靠PM放在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻也为R，其余电阻均不计．现用与导轨平行的恒力F=mg沿导轨平面向上拉金属棒，使金属棒从静止开始沿导轨向上运动，金属棒运动过程中始终与MP平行．当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd 到MP的距离为S．求：

(1)金属棒达到的稳定速度；

(2)金属棒从静止开始运动到cd的过程中，电阻R上产生的热量；

(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，写出磁感应强度B随时间t变化的关系式．

[解析](1)当金属棒稳定运动时， 　　　解得：

(2)由动能定理得：

(3)当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动。

14.(2010·广东省汕尾市高三4月调研考试)处于竖直向上匀强磁场中的两根电阻不计的平行金属导轨，下端连一电阻R，导轨与水平面之间的夹角为。一电阻可忽略的金属棒ab，开始固定在两导轨上某位置，棒与导轨垂直。如图所示，现释放金属棒让其由静止开始沿轨道平面下滑。就导轨光滑和粗糙两种情况比较，当两次下滑的位移相同时，则有

A．重力势能的减小量相同

B．机械能的变化量相同

C．磁通量的变化量相同

D．磁通量的变化率相同

[答案] AC

[解析]两次高度变化相同，重力势能变化相同，A正确；两次金属棒扫过的面积相等，磁通量的变化量相同C正确。

13.(辽宁省大连市2010年高三第一次模拟考试)如图所示，U型导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直向外，导线MN和PQ足够长，间距为0.5m，横跨导线框的导体棒ab的质量m=0.1 kg，电阻r=1Ω，接在线框中的电阻R=4Ω，其部分电阻不计，若导体棒ab在外力作用下以速度v=10m/s向左做匀速运动(不考虑摩擦)。求：

(1)通过电阻R的电流方向如何?

(2)电压表的示数是多少?

(3)若某时刻撤去外力，则从撤去外力到导体棒ab停止运动过程中，电阻R上能产生的热量是多少?

[解析](1)根据右手定则可知．通讨电阻R的电流方向是N→R→Q

(2)因

U=IR=0.2×4V=0.8V

(3)根据能的转化和守恒定律，撤去外力后，导体棒的动能全部转化为电路中的热量，

即

设电阻R上产生的热量为

12.(2010上海闵行区模拟)如图所示，abcd是由均匀电阻丝制成的长方形线框，导体棒MN电阻不为零并可在ad边与bc边上无摩擦地平行滑动，且接触良好。已知线框处于匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直并指向纸内，则在MN棒由靠近ab边处向cd边匀速移动的过程中，MN两端电压将

A．逐渐增大　　　　B．逐渐减小

C．先减小后增大　　　D．先增大后减小

[答案]C

[解析]MN相当于电源，左右两部分线框的电阻、相当于外电阻并联，电阻的并联值，因为、之和为定值，当即金属棒在中间时，总电阻最大，所以MN两端电压将先减小后增大，C正确