内容正文:
重点强化三电磁感应的动力学问题与能量问题
测试建议用时:75分钟满分:100分
一、选择题(本题共12小题,共48分.在每小题给出的四个选项中,
第1一8题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9一12题有多项
符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的
得0分)
1.如图所示,两根平行金属导轨置于水平面
内,导体之间接有电阻R.金属棒ab与两导
轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强
磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.现
使磁感应强度随时间均匀减小,αb始终保持静止,下列说法正确
密
的是
(
A.ab中的感应电流方向由b到a
h
B.ab中的感应电流逐渐减小
封
C.ab所受的安培力保持不变
樊
D.ab所受的静摩擦力逐渐减小
2.如图甲所示,闭合金属环固
B/T
16
线
定在水平桌面上,MN为其
直径.MN右侧分布着垂直
0.4
桌面向上的有界磁场,磁感
ts
应强度大小随时间变化的关
内
系如图乙所示.已知金属环电阻为1.02,直径MN长20cm,则
t=3s时
A.M、N两点间电压为π×10-3V
不
B.M、N两点间电压为2π×10-3V
C.环所受安培力大小为2π×10-4N
D.环所受安培力大小为5π2X10-4N
3.如图所示,水平放置足够长光滑金属导轨
abc和de,ab与de平行,bc是以O为圆心的
圆弧导轨.圆弧b左侧和扇形Obc内有方
向如图所示的匀强磁场.金属杆OP的O端
d
答
与e点用导线相接,P端与圆弧bc接触良好.初始时,可滑动的
金属杆MN静止在平行导轨上.若杆OP绕O点在匀强磁场区
内从b到c匀速转动时,回路中始终有电流,则此过程中,下列说
题
法正确的有
苗
A.杆OP产生的感应电动势恒定
B.杆OP受到的安培力不变
C.杆MN做匀加速直线运动
D.杆MN中的电流逐渐增大
4.如图所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形
线圈竖直下落,如果线圈受到的磁场力总
小于其重力,则它在1、2、3、4位置时的加
染
速度关系为
(
A.a1>a2>a3>a4
B.a1=a3>a2>a4
C.a1=a3>a4>a2
D.a4=a2>a3>a1
5.如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,水平
U型导体框左端连接一阻值为R的电阻,质
×××
R
→0
量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框
×××××
上.不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩
擦.ab以水平向右的初速度v。开始运动,最终停在导体框上.在
此过程中
)
A.导体棒做匀减速直线运动
B.导体棒中感应电流的方向为a→b
C.电阻R消耗的电能为D
D.导体棒克服安培力做的总功小于2m2
6.如图所示,水平金属导轨左右两部分宽度分
别是L和2L,导轨处在垂直导轨平面的磁
场中,磁感应强度大小为B,两根导体棒M、
N的质量分别为m和2m,有效电阻分别是
R和2R,垂直于导轨放置在其左右两部分
上,不计导轨电阻,两部分导轨都足够长,M、N与导轨间的动摩
擦因数均为以,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.
若N在水平力作用下向右做匀速运动,而M恰好保持静止,则
N做匀速直线运动的速度和水平拉力大小分别是
()
A.3tmgR
2B ,2umg
B.3umgR
2B器,4mg
C.3umgR
BL:,4umg
D器,3ng
7.在光滑绝缘水平面上放有一足够长的“☐”形直角金属线框
abcd(其中ab∥cd),线框上方有一被绝缘销钉M、N挡住的光滑
金属杆,它们处于一个竖直向下的、足够宽的匀强磁场中,如图所
示.现给金属线框abcd一个垂直bc且水平向右的初速度vo,若
金属杆与线框始终接触良好,金属杆接入电路中的电阻恒为R,
金属线框电阻不计且运动时不与销钉接触,则金属线框abcd的
速度?随它向右运动位移x的变化规律可能是
()
M
××××××区
×××××××
}义
8.如图所示,光滑平行金属轨道平面与水平
面成0角,两轨道上端用一电阻R相连,该
装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于轨
道平面向上.质量为m的金属杆ab以初
0
速度。从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底
端.若运动过程中,金属杆始终保持与轨道垂直且接触良好,轨道
与金属杆的电阻均忽略不计,重力加速度为g,则
A.金属杆返回到底端时的速度大小为
B.金属杆上滑到最高点的过程中克服安培力与克服重力做功之
和大于2m
C上滑到最高点的过程中电阻R上产生的热量等于2m2-mgh
D.金属杆两次通过轨道上的同一位置时电阻R的热功率相同
9.如图甲所示,水平放置的“一”形光滑导轨宽为L,导轨左端
连接阻值为R的电阻.导轨间存在两个相同的矩形匀强磁场I、
Ⅱ.质量为m的金属杆在恒力作用下向右运动,金属杆始终与导
轨垂直且接触良好,其速度v随时间t变化图像如图乙所示.t3
时刻金属杆恰好进入磁场Ⅱ,图中物理量均为已知量,不计其他
电阻.下列说法正确的有
(
)
磁场1
磁场Ⅱ
甲
A.金属杆初始位置与磁场I左边界距离为24
B.通过两磁场区域时,流经金属杆的电荷量相等
C磁场的磁感应强度大小为,心
D.金属杆在磁场Ⅱ中做匀减速直线运动
10.如图甲所示为磁悬浮列车的动力源模型,质量M=1kg的绝缘
板底座静止在与底座间的动摩擦因数41=0.1的粗糙水平地面
上,位于磁场中的正方形金属框ABCD为动力源,其质量m=1
kg边长为1m,电阻为6Q,与绝缘板底座间的动摩擦因数以
=0.4,O、O为AD、BC的中点,在金属框内有可随金属框同步
移动的磁场,OOCD区域内磁场随时间变化的规律如图乙所
示,CD恰在磁场边缘以外;OOBA区域内磁场随时间变化的
规律如图丙所示,AB恰在磁场边缘以内.若绝缘板底座足够长
且认为绝缘板底座与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
取g=10m/s2,则金属框从静止释放瞬间
()
B
B/T
B,/T
0
0
B
B
乙
丙
A.若金属框固定在绝缘板底座上,金属框的加速度为3m/s2
B.若金属框固定在绝缘板底座上,金属框的加速度为7m/s2
C.若金属框不固定,金属框的加速度为4m/s2,绝缘板仍静止
D.若金属框不固定,金属框的加速度为4m/s2,绝缘板底座的
加速度为2m/s2
选择性必修第二册25
11.如图所示,水平面上有两根足够长的光
滑平行金属导轨MN和PQ,两导轨间
距为L,导轨电阻均可忽略不计.在M
和P之间接有一阻值为R的定值电阻,
导体杆ab质量为m、电阻也为R,并与导轨垂直且接触良好.整
个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,现
给ab杆一个初速度v。,使杆向右运动,最终ab杆停止在导轨
上.下列说法正确的是
()
A.ab杆将做匀减速运动直到静止
B.b杆速度减为号时,ab杆加速度大小为BL
6mR
C6杆速度减为号时,通过定值电阻的电荷量为器
D.b杆速度减为时,ab杆通过的位移为R
3B2L2
12.如图所示,有一质量为、电阻为R、边长为L
的正方形线框abcd,匀强磁场的磁感应强度
大小为B,宽度为d(d>L).线框从距磁场上
边界一定高度由静止释放,穿过有界匀强磁
场区域,线框平面始终与磁场垂直.ab边刚
×。××××
R
进入磁场时的速度与ab边刚穿出磁场时的
×"×××××
速度相等,整个线框穿过磁场的过程中的最
×××××
××××××
小速度为,重力加速度为g,不计空气阻
力.下列说法正确的是
(
A.整个线框穿过磁场的过程中线框的最大速度为
B2L2
B.整个线框穿过磁场的过程中线框中产生的热量为2mgd
C释放线框时,b距蓝场上边界的距离为十4
D.线框进入磁场和离开磁场的过程中通过导线横截面的电荷
量都为BdL
R
二、计算题(本题共4小题,共52分)
13.(10分)如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放
置在倾角为0的绝缘斜面上,两导轨间距为L,M、P两点间接有
阻值为R的电阻,一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导
轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁
场中,磁场方向垂直于斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略,
让aαb杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计
它们之间的摩擦,重力加速度为g.
26选择性必修第二册
N
mmmmm
甲
乙
(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出ab
杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab
杆中的电流及其加速度的大小;
(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值,
14.(12分)如图所示,质量为m的
导体棒,垂直放置于间距为d
的光滑导轨上,导轨与水平方
向夹角为0,垂直导轨向下有
一磁感应强度为B的匀强磁
场,现有一匝数为N、横截面积
0
为S、自感系数为L的螺线管与导轨相连,导轨足够长。
(1)若回路中总电阻为R,为了让导体棒能在导轨上保持静止,
在螺线管处加上如图所示的磁场.求此磁场的变化率k.
(2)若不计一切电阻和导体棒的自感,撤去螺线管处的磁场,让
导体棒由静止释放,已知导体棒运动过程中电流I与位移x的
关系满足I=Bdc,求:
L
①导体棒速度最大时下滑的距离xo;
②导体棒运动到最低点时的加速度a.
15.(14分)如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间
距L=1m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成
0=30°角,N、Q两端接有R=12的电阻.一金属棒ab垂直导
轨放置,ab两端与导轨始终有良好接触,已知ab的质量m=
0.2kg,电阻r=12,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀
强磁场中,磁感应强度大小B=1T.ab在平行于导轨向上的拉
力作用下,以初速度1=0.5m/s沿导轨向上开始运动,可达到
最大速度v=2m/s.运动过程中拉力的功率恒定不变,重力加
速度g=10m/s2.
(1)求拉力的功率P;
(2)金属棒ab开始运动后,经t=0.09s速度达到v2=1.5m/s,
此过程中ab克服安培力做功W=0.06J,求该过程中ab沿导
轨的位移大小x.
B
16.(16分)两根足够长的平行金属导轨固定于同一水平面内,两导
轨间的距离为L,导轨上垂直放置两根导体棒α和b,俯视图如
图甲所示.a和b两根导体棒的质量分别为2m、m,a和b两根
导体棒的电阻分别为2R、R,回路中其余部分的电阻不计,在整
个导轨平面内,有磁感应强度大小为B的竖直向上的匀强磁
场.两导体棒与导轨接触良好且均可沿导轨无摩擦地滑行,开始
时,两棒均静止,间距为x,现给导体棒a一向右的初速度vo,
并开始计时,可得到如图乙所示的△v一t图像(△v表示两棒的
相对速度,即△v=v。一,).求:
+△v
B
0
为
(1)0~t2时间内回路产生的焦耳热;
(2)t1时刻棒a的加速度大小;
(3)t2时刻两棒之间的距离.由能量守性有mgh-omgc0s0·品0Q4=7nd
电阻R上产生的缘耳热Q=R界,Q8
代入数据解得QR=0.9J
(3)金属棒以v=2m/s的速度进入水平导轨区域的磁场中,根据动量定理有
-BIL·△t=0-mu
通过金属捧的电荷量g=14=配
代入数据解得g=2C
重点强化三电磁感应的动力学问题与能量问题
1.D磁感应强度均匀减小,穿过闭合回路的磁通量减小,根据楞次定律结合安培定则
可知,ab中的感应电流方向由a到b,选项A错误;由于磁感应强度均匀减小,根据
法拉第电磁感应定律可得E一△BS,可知感应电动势恒定,则b中的感应电流不变
选项B错误;根据安培力公式F=IB知,电流不变,B随时间均匀减小,则安培力F
减小,选项C错误;αb始终保持静止,处于平衡状态,安培力和静摩擦力大小相等,即
F=F,安培力减小,则静摩擦力减小,选项D正确」
2.C环中产生的感应电动劳为E多2AB
,由闭合电路欧姆定律有1一長,联立解
得I=X10A,则MV两点间的电压为U=IX=5m×104V,造项A,B错
误;由题图乙可知在t=3s时磁感应强度为B=1T,环所受的安培力大小为F=
2BIr=2π×10一4N,选项C正确,D错误.
3.A杆OP产生的感应电动势为E=号Bra,因为杆OP匀速转动,所以杆OP产生
的感应电动势恒定,选项A正确;杆OP产生的感应电流由M到N通过杆MN,由
左手定则可知,杆MN会向左运动,杆MN切割磁感线,产生的感应电流与原来的
电流方向相反,则回路中电流减小,杆OP、MN所受安培力均减小,而杆MN所受合
力为安培力,则MN杆的加速度减小,选项B、C、D错误.
4.B线圈进入磁场前和全部进入磁场后,都仅受重力,所以加速度a1=a3=g.线圈在
题图中2位置时,受到重力和向上的安培力,且已知F安2<mg,所以a2=g一F型
m
<g,而由于线圈完全在磁场中时做加速度为g的加速运动,故4位置时的速度大于
2位置时的速度,根据F套=B2”及a=m8一F卖可得a4<02,故线圈在1、2、3、4位
R
m
置时的加速度关系为a1=a3>a2>a4,故B正确.
5.C由右手定则可知,导体棒中感应电流的方向为b→Q,B错误;由左手定则可知,安
培力方向向左,导体棒的速度逐渐变小,故感应电动势逐渐变小,感应电流逐渐变
小,导体棒受到的安培力逐渐变小,加速度逐渐变小,故A错误;由能量守恒定律可
包,总电阻消耗的总电能为加,故电阻R消耗的电能为2C正确;由方
定理可知,导体棒克服安培力做的总功等于2m2,D错误。
6.B设N做匀速直线运动的速度为v,产生的感应电动势E=B·2Lw=2BL0,电路
E2BL巴M恰好保持静止,则mg=BIL,解得0=8;N
中的电流I=R+2R-3R
做匀速直线运动,则F=2μmg十BI·2L,解得F=4umg,故选B.
7.A金属线框向右运动时,受向左的安培力而做减速运动,设某时刻金属线框的速度
为,则此时的加速度。==尺,可见,随速度的减小,加速度减小;设在很短
的时间山内可认为加速度a不变,则北时的速度u=0一aA=0BAL=,
mR
B2L2
mR1,可知w一x的关系与加速度a无关,故选A.
8.C金属杆从轨道底端滑上轨道某一高度至又返回到出发点时,由于电阻R上产生
热量,故金属杆的机械能减小,即返回到底端时速度小于0,选项A错误;金属杆上
滑到最高点的过程中,动能转化为重力势能和电阻R上产生的热量(即克服安培力
所做的功),选项B错误、C正确;金属杆两次通过轨道上同一位置时的速度大小不
同,电路中的电流不同,故电阻的热功率不同,选项D错误
9.BCv一t图线与横轴所围的面积表示位移,由图乙可知,0~t1内,金属杆的位移为
2,则金属杆的初始位置与磁场I左边界距离为21,选项A错误.因两磁场
究金相月,道这两感场区成时,根据)=10=是4=曾-驶可知流经金两并的
电荷量相等,选项B正确;t1~t2内,金属杆以速度在磁场I中匀速运动,F
F,由E=BL是及F安=BIL可得F安=R,而P=ma=m,解得左
R
磁感应强度大小为B=二,,选项C正确;金属杆在3时刻恰好进入
Ⅱ,因>1,则P会-B>F,则金属杆做减速运动,随建度减小,安培力减
R
小,加速度减小,则金属杆在磁场Ⅱ中做加速度减小的减速直线运动,选项D错误
10,AD回路中的感应电动势E=会盟-S会智=-0.5V,回路中的电流为1=是-8A,
△t
AB边所受向右的安培力F=B2I1=8N.若金属框固定在绝缘板底座上,对金属框
及绝缘板底座整体有F-f=(M+m)a,f=h(M十m)g,解得a=3m/s2,选项A
正确,B错误.若金属框不固定在绝缘板底座上,对金属框有F一2mg=a框,解得
a框=4m/s2;对绝缘板底座有2mg-μ(m十M)g=Ma板,解得a板=2m/s2,选项
C错误,D正确.
11.BDab杆在水平方向上受到与运动方向相反的安培力,安培力大小为FA=
B跟,加建度大小为a=-照由于笼度流小,所以的轩做加建度成小
2R
的变减追运动直到静止,故A错误;当b杆的递度为号时,安培力大小为F=
B·三,所以加速度大小为a-E_B2L0,故B正确:对b杆,由动量定理
2R
m 6mR
一B71·△=·智-m中BLQ=号m条得q-配所以通过定位电的
2
电荷量为配,故C储溪;由q=架=紧,解得b杆道过的位移x=-
细品故D正商
12.BCab边刚进入磁场时的速度与ab边刚穿出磁场时的速度相等,则线框进入磁
场过程一定减速,全部进入磁场后加速,若线框匀速进入隘场,则mg=BBLL,
R
得,因线框进入磁场过程减速,可知整个线框穿过磁场的过程中线,
最大速度大于,选项A错误.线框从山边刚进入磁场到6边刚穿出醛
的过程,由能量关系可知线框中产生的焦耳热为Q1=mgd,线框出磁场时产生的焦
耳热与进磁场时产生的焦耳热相等,可知整个线框穿过磁场的过程线框中产生的
热量为Q=2Q1=2gd,选项B正确.线框完全进入磁场时线框的速度最小,然后
在磁场中做加速度为g的加速运动,ab边刚出磁场时下落的距离为d一L,则此时
的速度o=√十2g(d一L),即ab边刚进入磁场时的速度为v=√J哈十2g(d一L);
银据子=2gh可知,网释放线框时,b边距隘场上边界的距离为h一花-%十山
L,选项C正确.线框进入磁场和离开磁场的过程中通过导线横截面的电荷量都为
g-晨△-0-股选项D错民
18.答案1)见解析图(2)袋gsin0-聚
mR
(3)mgRsin
B212
解析(1)由右手定则知,产生的感应电流方向a→b.如图所示,ab杆受重力mg,竖
直向下;支持力FN,垂直于斜面向上;安培力F安,沿斜面向上
b
mg
(2)当ab杆的速度大小为v时,感应电动势E=Blw,此时
电路中的也流1一贵一贸
b杆受到的安培力F卖=BIl=B22y
R
根据牛顿第二定律,有mgsin0-F安=ma
解得a=gsin0-B12g
mR
(3)当a=0时,ab杆有最大速度,其最大值为m=mgRsin0
B212
14.答案(1)mgR sin0(2)0 mgl sin0
NSBd
B2d2
②gsin0,方向沿导轨向上
解析①)由法拉第电磁感应定律有E=NS=区
由闭合电路欧姆定律有1一尽
E
导体棒静止时,安培力沿导轨向上,与重力沿导轨向下的分力平衡,则
FA=BId
FA=mg sin 0
解得k=mgRsin0
NSBd
(2)①当速度最大时有BIod=mg sin0
1。=Bd,解得o-mgLsin0
L
B2d2
②导体棒运动过程中受到的安培力为FA'=BId=Bdz
导体棒在做简谐运动,其振幅A=xo
解法一:根据简谐运动的对称性可知最低,点的加速度与刚释放时的相等,刚释放时
安培力为0,则mg sin0=ma
所以在最低点时a=gsin0,方向沿导轨向上
解法二:最低点的位移x=2x=2 mgL sin0
B2d2
此时电流I=Bdx=2 ng sin日
L
Bd
由牛顿第二定律知BId-mg sin0=ma
解得a=gsin0,方向沿导轨向上
15.答案(1)4W(2)0.1m
解析(1)在ab运动过程中,由于拉力功率恒定,ab做加速度逐渐减小的加速运
动,速度达到最大时,加速度为零,设此时拉力的大小为F,安培力大小为FA,有
F-mgsin 0-FA=0
设此时回路中的感应电动势为E,由法拉第电磁感应定律,有E=BL)
设回路中的感应电流为1,由闭合电路欧姆定律,有1=千,
E
ab受到的安培力FA=ILB
由功率表达式,有P=Fv
联立上述各式,代入数据解得P=4W
参考答案81
(2)金属棒ab从速度v1到v2的过程中,由动能定理,有
Pe-W-mgxsin 0mv
1
2my12
代入数据解得x=0.1m
16.答案(1)3n6(2gL2
2mRvo
24mR
·(3)o+B2L2
解析(1)t2时刻,两棒速度相等,由动量守恒定律得2mo=(2m十m)v
由能量守恒定体得Q=号×2mw2-合×3m
解得Q-子mw2
(2)时刻回路中的电动势E=BL。-BL%=BLAu=BL
此时棒a所受的安培力F=BIL=BEL
3R
由牛顿第二定律得F=2ma
B2L20
棒a的加速度大小a=24mR
(3:时刻,两棒逵度相同,由(1)知。=号
0~t2时间内,对棒b,由动量定理有BIL△t=mw一0
又因g-1=最L
3R
2mRvo
解得x=x0十B2L2
重点强化四交流电的四值
(瞬时值、最大值、有效值、平均值)
1.D由PRT=(6厄A)R·+(4反A)R·子,解得I=2丽A,选项D
正确。
2D导线框切割磁感线产生的感应电动势为E=号BL2,每转动一周,产生感应电动势
的时间是,根据有效值的定义有(侵)R·T-PRT,解得IB,故选D
4R
3.D电压有效值为U=U,A错误;当金属框产生最大感应电动势U。时,b边和cd
边都垂直切割磁感线,两边产生的电动势都达到最大,均为0.5U0,B错误;由图知,t
=0时会属框平西平行于中性面,C错误:根据U,=BL2,T-,解得T=2aL,
UU。
D正确.
4.C因为是正弦式交流电源,所以应该分两种情况考虑:(1)当A点电势高于B,点电
势时,二极管导通即R1被短路,R影两端电压为电源电压,其有效值U1=20区V
√2
20V;(2)当B点电势高于A点电势时,二极管无法导通,R1、R2串联各分得一半电
压,R两瑞电瓜的有效推=10V则有效准的定义可得贤r-爱·召十紧
·,解得U=5V而V,故选C
5.B感应电动势的最大值Em=nBwS=aΦ=10X100×0.02V=20V,电动势的有
效值E-巴=10v反V,电流的有效值IR干,=2巨A≈2.83A,即电流表示教为
2
2.83A,选项A错误;2s时间内电阻R上产生的热量为Q=I2R1=64J,选项B正
确;电流表的示数为交流电的有效值,则线圈由中性面位置开始转过30°时,电流表
的示数仍为2.83A,选项C错误;线圈从中性面位置开始转过90°过程中,通过电阻
R的电荷量为q=I△M=R千,AM-R十,AR+T
E
-△t=
△△=n吨=4X10-2C,选项D错误
82参考答案
6.B线圈在磁场中转动,产生的感应电动势的最大值为Em=NBSw,电动势的有效
值为E=N,电压表测童的是路端电压,电压表的示数U一R干,·R
2
,版A正确;根据法拉第电磁高应定律可知,平均感应电功势E=N兽,根
√2(R+r)
E
据闭合电路欧姆定律可知7=R千,根据电荷量定义可知q=△,联立解得通过电阻
的电蒋量鹘发B借买:电程尽产的风手来Q货·受成
NBS
C正确;线圈转动产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSwsin wt,当线圈由题
图所示位置转过90°时产生的感应电动势=NBSw,根据闭合电路欧姆定律可知,电
流0故D正确,
7.C由图形剖析知,A、B错误;变压器原、副线圈的电压与匝数成正比,因此,变压器
原、副线圈的匝数比为√2πNBSnz:U,C正确;发电机产生的瞬时电动势e=Emsin
wt=2πzNBS sin(2πnzt),D错误.
低速
高速发电机等效图
升压
转轴
转轴×××
变压器
高压
升速齿轮箱
电网
(转速比1:n)
XB×
发电机线圈的转速
线圈产生的感应电动势的
为nz,输出交变电流
最大值为E=NBSU=NBS
的频率f=nz
(2πnz),输出电压的有效值
为U=E=
Em
2
-=2 NBSnz
8.A由图形剖析知,A错误,C正确;从t=0到t=
时间内,流过导线横减面的电荷
量为g=-B_B业,B正确;从=0到=号
R-R
元时间内,电动势的最大值为Em己
Bdv,有效值为E=
En=Bd,回路产生的电热为Q-=B,D正确,本
②
2
4R
选择错误的,故选A.
×××
t=0时刻
+
=时刻
a
=时刻
a
=3L时刻
4v
由右手定则可知=号时
刻前,金属导线中感应
t=
4时刻,弯曲导线切
电流方向由b到a,t=易
割磁感线的等效长度为
时刻后,金属导线中感应
a、c在垂直速度方向上
电流方向由a到b,在=元
的距离,回路中感应电动
势大小为Bdm
时刻,回路中的感应电流
第一次开始改变方向
9.BCD该发电机产生的电动势的瞬时值表达式e=NBSwcos wt=100X0.2X0.4X
0.2X100π·cos(100πt)V=160πc0s(100πt)V,A错误;从题图所示位置转过30°
的过程中,通过电肌R的电符量为g=NR吧,=NB牌,四-
R+r
0.2X0.40.2C=0.08C,B正确:由题意可知T-2红=0,02s,
9+1
0.5s=25T时,线圈恰好转过25圈,线圈处于平行于磁感线的位置,此时线圈产生
的感应电动势最大,C正确;交变电流的有效值是I==E一、=82元A,D
√2√2(R+r)
正确,
10.BD图示时刻,穿过线圈的磁通量最大,磁通量随时间变化最慢,感应电动势最小,
选项A错误;感应电动势的最大值为Emax=BSω=0.02V,则闭合电路中感应电动
势的瞬时值表达式为e=Emax sin wt-=0.02sin2t(V),选项B正确;从t=0时刻到t
=正s时刻,磁通量的变化量大小为△0=0.01Wb,则通过线图横截面的电荷量为
g=梁-0.01C,选项C错送:感应电动势的有效值为E==0.01反V,则产
√2
的热量为Q三Rt=2xX104J,选项D正
1ABD线圈特动这程中产生的交变电流的菜大位为。一_B,D正确:国
(Im)2
区战存在磁场,由有效值的计算公式可得:2)·R·
得1一号,所以转纷过粗中电花表的数为
R,A正确;从题图所示
1
位置起转过图的时间内磁通量的变化量为△0=B·22,所用时间△:=4
T
,所以线圈产生的平均感应电动势E二A吧2mB2,B正确;从题图所示位置起
△t
转过图的时间内通过负载电阻R的电荷量为g=·△1三卡·4=A吧
R
Bπr2
R
2R,C错误.
12.AD由右手定则知,导体棒ab切割磁感线时导体棒中的电流方向由a指向b,A
正确;原线圈中的电流大小周期性变化导致流径电阻R的电流方向周期性改变,B
错误;导体棒ab两端的电动势最大值Emax=Blv=12√2V,导体棒向右匀速运动,
棒中感应电动势瞬时值表达式为e=Byv=Blv sin x|,感应电动势的有效值为E=
E二12V,电压表的示发U,=B=12V,C错误:根招号:-是求得U:=6V,电
√
流表的示数I广货-3A,D区确
13.答案号A(2)6J
解析(10一1s内,回路中的感应电动势为日一兽-总3=4V
感应电说为1-是-音A=1A
网理可得,1~3s内,回路中的高应电动势为后一会罗-会兰S=2V
感应电流为1货-导A-0,5A
设感应电流的有效值为1,由电流的热效应得1产RT=1R·号+1!R,写
解得1=A