内容正文:
2.2法拉第电磁感应定律02
一、感生电动势与动生电动势(共0分)
1.如图所示,在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化规律为(其中与k是正的常数)。在此区域内固定一内壁光滑、水平放置的半径为R的细玻璃管,将一带正电的小球在管内由静止释放。已知小球所带电荷量为q。若在此空间不考虑小球运动过程中产生的磁场,下列说法正确的是( )
A.由上往下看,小球将沿逆时针方向做圆周运动
B.小球转动一周感生电场对小球做功为
C.小球转动一周动能增加量为
D.在细玻璃管内洛伦兹力使小球加速
2.如图所示是一水平放置的绝缘环形管,管内壁光滑,内有一直径略小于管内径的带正电的小球,开始时小球静止。有一变化的磁场竖直向下穿过管所在的平面,磁感应强度B随时间成正比例增大,设小球的带电量不变,则( )
A.顺着磁场方向看,小球受顺时针方向的力,沿顺时针方向运动
B.顺着磁场方向看,小球受顺时针方向的力,沿逆时针方向运动
C.顺着磁场方向看,小球受逆时针方向的力,沿逆时针方向运动
D.小球不受力,不运动
3.(多选)如图所示,间距、足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,其左端接一阻值的定值电阻。直线MN垂直于导轨,在其左侧面积的圆形区域内存在垂直于导轨所在平面向里的磁场,磁感应强度B随时间增大,变化率为,在其右侧(含边界MN)存在磁感应强度大小、方向垂直导轨所在平面向外的匀强磁场。时,某金属棒从MN处以的初速度开始水平向右运动,已知金属棒质量为1kg,与导轨之间的动摩擦因数,导轨、金属棒电阻不计且金属棒与导轨始终垂直且接触良好,重力加速度,下列说法正确的是( )
A.时,金属棒MN受到的安培力为0.5N B.金属棒在运动过程中受到的安培力逐渐减小
C.金属棒最终将以2m/s的速度匀速运动 D.闭合回路中存在的感应电动势越来越小
4.(多选)如图所示,两根电阻不计的平行光滑金属导轨在同一水平面内放置,左端与定值电阻R相连,导轨x>0一侧存在着沿x轴方向均匀增大的磁场,磁感应强度与x的关系是B=0.5+0.5x(T),在外力F作用下一阻值为r的金属棒从A1运动到A3,此过程中电路中的电功率保持不变。A1的坐标为x1=1m,A2的坐标为x2=2m,A3的坐标为x3=3m,下列说法正确的是( )
A.回路中的电动势既有感生电动势又有动生电动势
B.在A1与A3处的速度之比为2:1
C.A1到A2与A2到A3的过程中通过导体横截面的电荷量之比为3:4
D.A1到A2与A2到A3的过程中产生的焦耳热之比为5:7
5.(多选)如图所示,间距、足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,其左端接一阻值的定值电阻。直线MN垂直于导轨,在其左侧面积的圆形区域内存在垂直于导轨所在平面向里的磁场,磁感应强度B随时间的变化关系为,在其右侧(含边界MN)存在磁感应强度大小、方向垂直导轨所在平面向外的匀强磁场。时,某金属棒从MN处以的初速度开始水平向右运动,已知金属棒质量,与导轨之间的动摩擦因数,导轨、金属棒电阻不计且金属棒与导轨始终垂直且接触良好,重力加速度,下列说法正确的是( )
A.时,闭合回路中有大小为5A的顺时针方向的电流
B.闭合回路中一直存在顺时针方向的电流
C.金属棒在运动过程中受到的安培力方向先向左再向右
D.金属棒最终将以1m/s的速度匀速运动
6.(多选)如图所示,一U形光滑导轨间距,与水平面之间的夹角。虚线CD、EF与导轨垂直,区域Ⅰ(CD虚线沿斜面向上区域)中有磁感应强度均匀增加的磁场,方向垂直导轨平面向下,区域Ⅱ(EF虚线沿斜面向下区域)中有磁感应强度的匀强磁场,方向垂直导轨平面向上。虚线CD、EF间无磁场。一质量、电阻的导体棒垂直导轨放置,从无磁场区域由静止释放,经进入区域Ⅱ且恰好匀速下滑,运动中棒与导轨始终保持垂直且接触良好。导轨足够长,电阻不计,重力加速度,,。则导体棒( )
A.进入区域Ⅱ时的速度为12m/s
B.进入区域Ⅱ时的速度为3.2m/s
C.进入区域Ⅱ前的电流为7.6A
D.前1.5s产生的焦耳热为116.16J
二、线框进出磁场的情况
7.如图所示,由同种材料制成的粗细均匀的正方形金属线框,以恒定速度通过有理想边界的匀强磁场,线框的边长小于有界磁场的宽度。开始计时时线框的ab边恰与磁场的左边界重合,在运动过程中线框平面与磁场方向保持垂直,且ab边保持与磁场边界平行,则图中能定性的描述线框中c、d两点间的电势差Ucd 随时间变化情况的是( )
A. B.
C. D.
8.(多选)在水平光滑绝缘桌面上有一边长为l的正方形线框abcd,被限制在沿ab方向的水平直轨道上滑动。bc边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域efg,直角边ef、ge的长度均为l,ef边与ab边在同一直线上,磁场方向竖直向下,其俯视图