高二物理培优

发布 2023-05-18 11:41:28 阅读 4178

如图所示,mn是一根固定的通电长直导线,电流方向向上,今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线左边,两者彼此绝缘,当导线中的电流突然增大时,线框整体的受力情况为。

a.受力向左 b.受力向右。

c.受力向上 d.受力为零。

答案:b如图所示,水平方向的匀强磁场宽为b,矩形线框宽度为a,当这一闭合的导体框从磁场上方由静止开始下落,进入磁场时刚好做匀速运动,如果b>a,那么当线框的下边离开磁场时,线框的运动情况是。

a.匀速直线运动 b.加速直线运动 c.减速直线运动 d.匀变速运动。

答案:c如图所示,闭合的圆线圈放在匀强磁场中,t=o时磁感线垂直线圈平面向里穿过线圈,磁感应强度随时间变化的关系图线如图中所示,则在0~2s内线圈中感应电流的大小和方向为。

a.逐渐增大,逆时针。

b.逐渐减小,顺时针。

c.大小不变,顺时针。

d.大小不变,先顺时针后逆时针。

答案:c如图所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环。导体abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下图中哪一图变化时,导体圆环将受到向上的磁场力作用?

答案:a如图所示,三角形线框与长直导线彼此绝缘,线框被导线分成面积相等的两部分,在m接通图示方向电流的瞬间,线框中感应电流的方向是。

a.无感应电流 d.条件不足,无法判断。

答案:c如图所示,导体棒ab在金属导轨上做匀加速运动,在此过程中a.电容器上电荷量越来越多。

b.电容器上电荷量保持不变。

c.电阻r上无电流。

d.电阻r上有电流通过。

答案:ad如图所示,通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上,那么当螺线管的电流i减小时(a环在螺线管中部)

环有缩小趋势环有扩大趋势。

c.螺线管有缩短趋势 d.螺线管有伸长趋势。

答案:ad如图所示,当软铁棒沿螺线管轴线迅速插入螺线管时,以下说法正确的是。

a.灯变亮,r上电流向右。

b.灯变暗,r上电流向右。

c.灯亮度不变,r中无电流。

d.灯亮度不变,r上电流向右。

答案:b9.如图所示,矩形线圈的匝数n=100匝,ab边的边长l1=0.

4m,bc边的边长l2=0.2m,在磁感应强度b=0.1t的匀强磁场中绕oo'以角速度ω=100πrad/s匀速转动,从图示位置开始,转过180°的过程中,线圈中的平均电动势多大?

若线圈闭合,回路的总电阻r=40,则此过程中通过线圈导线某一截面的电荷量有多少?

答案:解:(1)在转过180°的过程中,磁通量的变化量为△φ=2bs=2bl1l2,所用的时间δt=.

由法拉第电磁感应定律得这一过程中的平均电动势为:e=n=100×2×0.1×0.4×0.2×

160v2)这一过程通过导体某一截面的电荷量为:

q=i·δt=·δt==4×10-2c

10、如图所示,倾角θ=30°,宽度l=1m的足够长的u形平行光滑金属导轨,固定在磁感应强度b=1t,范围充分大的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。用平行于导轨、功率恒为6w的牵引力f牵引一根质量m=o.2kg,电阻r=1omega放在导轨上的金属棒ab,由静止开始沿导轨向上移动(ab始终与导轨接触良好且垂直),当ab棒移动2.

8m时获得稳定速度,在此过程中,金属棒产生的热量为5.8j(不计导轨电阻及一切摩擦,取g=10m/s2),求:

1)ab棒的稳定速度;

2)ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间。

答案:解:(1)ab棒达到稳定速度后,应具有受力平衡的特点,设此时棒ab所受安培力为fb.则f-mgsin30°+fb①

而fb=bil=.②

牵引力f=③

将②③代人①后得=mgsin30°+

代人数据后得v1=2m/s,v2=-3m/s(舍去)

2)设从静止到稳定速度所需时间为t.棒ab从静止开始到具有稳定速度的过程中在做变加速直线。

运动,据动能定理有:pt-mgsin30°·s—q=-0

代人数据得t=1.5s.

11、用水平力f将矩形线框abcd水平向右以速度v匀速拉出磁场,开始时,cd边和磁场边缘对齐,如图所示,设匀强磁场的磁感应强度为b,方向垂直纸面向里,试针对这一过程,用能量转化及守恒定律导出法拉第电磁感应定律。

答案:解:推导:外力做功为w=f·lab=

电流做功w'=

根据能量守恒定律,因为线框是匀速拉出的。

所以w'=w即=

e==即为法拉第电磁感应定律。

12、圆线圈和导线框都固定在竖直平面内。圆线圈内的匀强磁场的磁感应强度b1均匀变化,线框中的磁场是磁感应强度b2=0.2t的恒定匀强磁场,导线框是裸导线,导体ab在导线框上可无摩擦地滑动,如图所示,已知ab长度为0.

1m,质量为4g,电阻为0.5omega,回路的其余部分电阻均不计,试求出ab恰保持静止状态时,穿过圆线圈的磁通量的变化率,并确定b1是增强还是减弱?(g=10m/s2)

答案:解:欲使ab保持静止状态,ab所受的安培力应与其所受的重力相平衡,故ab所受的安培力大小为fab=0.

04n,方向竖直向上。据左手定则可判断知ab中的电流方向为b→a,据楞次定律判断得圆线圈中磁场b1在减弱。设圆线圈中磁通量变化率为,则圆线圈中产生的感应电动势为e=,感应电流为:

i==/r,导体ab所受的安培力为:

fab=bil=b2··lab=0.04n

解得==1wb/s

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