外,则金属棒两端的感应电动势随时间变化的图象是图2中的( )
图1
图2
4. 下面各单位中不属于电动势的单位(伏特)的是( )
22 A. T?m/s B. A?m/s C. H?m/s D. Wb/s
5. 如图3所示,在下列情况下电流计G中有电流通过的是( )(B为匀强磁场,导轨电阻不计)
A. AB向右匀速运动过程中 B. AB向左匀速运动过程中 C. AB向左加速运动过程中 D. AB向右减速运动过程中
图3
6. 两个线圈a、b平行放置且通有如图4所示的电流,欲使线圈b中的电流瞬间增大,可采取的方法是( )
A. 两线圈相对位置不变,增加a中的电流 B. 保持a中的电流不变,将a向右平移 C. 保持a中的电流不变,将a绕直径转动 D. 保持a中的电流不变,将a向上平移
图4
7. 如图5所示,一带负电的粒子,沿一圆环形导体的直径方向,在圆环表面匀速掠过,则( )
A. 圆环中没有感应电流
B. 圆环中有顺时针方向的感应电流 C. 圆环中有逆时针方向的感应电流
D. 粒子靠近时有顺时针方向的感应电流,离开时则相反 E. 粒子靠近时有逆时针方向的感应电流,离开时则相反
图5
8. 如图6所示,有一闭合线圈放在匀强磁场中,线圈的轴线和磁感线方向成60?角,磁感应强度随时间均匀变化,用下述方法可使线圈中的感应电流增加一倍的是( )
A. 使线圈的匝数增加一倍 B. 使线圈的面积增加一倍 C. 使线圈的半径增加一倍
D. 改变线圈的轴线方向,使之与磁场方向平行
图6
9. 有一个电阻为r、所围面积为S的金属环放在磁场中,让磁感线垂直地穿过金属环所在平面。在?t时间内,若磁感应强度的变化为?B,通过金属环的电量将与下面哪个量的大小无关( )
A. 时间?t
B. 金属环所围成积S D. 磁感应强度变化?B
C. 金属环电阻r
10. 如图7所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一。磁场垂直穿过粗金属环所在区域,当磁感应强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为E,则a,b两点间的电势差为(两环间连线的电阻不计)( )
112EEEA. 2 B. 3 C. 3 D. E
图7
二. 填空题(每小题5分,共20分)
11. 如图8所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T。一个匝数n?50的矩形线圈边长ab?0.2m,
bc?0.1m,以角速度??314rad/s绕轴OO?匀速转动。从图示位置转过90?时的瞬时感应电动
势为 ,这段时间内的平均感应电动势为 。
图8
12. 长为l的金属棒ab,以b为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度?匀速转动(如图9),磁感强度为B,则ab两端电势差等于 。
图9
13. 如图10,半径为r的n匝线圈套在边长为l的正方形abcd之外,匀强磁场垂直穿过该正方形
?B面积,当磁场以?t的变化率变化时,线圈产生的感应电动势大小是 。
图10
?5214. 如图11所示,线圈面积S?1?10m,匝数n?100,两端点连接一电容器C?20?F,
?B?0.1T/s?t线圈中的匀强磁场的磁感强度按增加,则电容器所带电量为
。
图11
三. 计算题(每小题10分,共40分)
15. 有一面积为100cm的闭合金属环,电阻为0.1?。该金属环中磁场变化规律如图12中AA?直线所示,且磁场方向与环面垂直,在A?A?过程中,环中流过的电量Q为多少?
2
图12
16. 如图13所示,平行导轨间距为d,一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于金属导轨所在的平面。一根金属棒与导轨成?角放置,金属棒与导轨的电阻均不计,当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定速度v滑行时,通过电阻R的电流强度为多大?
图13
17. 如图14所示,MN、PQ为两平行金属导轨,M、P间连有一阻值为R的电阻,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度为B,磁场方向与导轨所在平面垂直,图中磁场方向垂直纸面向里。有一半圆金属导线沿两导轨滑动,速度为v,与导轨接触良好,半圆的直径d与两导轨间的距离相等,设金属半圆环与导轨的电阻均可忽略,当金属半圆环向右运动时,通过电阻R的电流为多少?
图14
18. 把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为
B的匀强磁场中,如图15所示,一长度为2a,电阻等于R,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触,当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时,求:
(1)棒上电流的大小及棒两端的电压UMN; (2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率。
图15
【试题答案】
1. C 2. D 3. D 4. BC 5. CD 6. BCD 7. A 8. CD 9. A 10. C
nl2?B12Bl??911. 0,100V 12. 2 13. ?t 14. 2?10C 15. 0.01C 8B2a2v2BdvBdv4Bav2BavRsin?3R3R3R16. 17. 18.(1), (2)