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1、第九章 章末检测1如图 1 所示，导线框 通电直导线在同一平面内，两者彼此绝缘，直导线通有恒定电流并通过 中点，当线框向右运动的瞬间，则()图 1A线框中有感应电流，且按顺时针方向B线框中有感应电流，且按逆时针方向C线框中有感应电流，但方向难以判断D由于穿过线框的磁通量为零，所以线框中没有感应电流解析由安培定则可判知通电直导线周围磁场如图所示当 线向右做切割磁感线运动时，由右手定则判断感应电流为 ab，同理可判断 线中的感应电流方向为 cd，ad、边不做切割磁感线运动，所以整个线框中的感应电流是逆时针方向的答案长为 a 的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉
2、出磁场，如图 2 所示，则选项图中电动势、外力、外力功率与位移图象规律与这一过程相符合的是 ()图 2解析框架匀速拉出过程中，有效长度 l 均匀增加，由 E，电动势均匀变大，A 错 、B 对；因匀速运动，则 F 外 F 安 ，故外力 F 外 随位x 的增大而非 线性增大，C 错；外力功率 PF 外 v，v 恒定不变，故 P 也随位移 x 的增大而非 线性增大，D 错答案 所示，金属棒 于水平放置的金属导体框架 ，棒 框架接触良好从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关于 受到的摩擦力，下列说法正确的是 ()图 3A摩擦力大小不变，
3、方向向右B摩擦力变大，方向向右C摩擦力变大，方向向左D摩擦力变小，方向向左解析由法拉第电磁感应定律和安培定则知，产生的电流的大小恒定，方向由 b 到 a，由左手定则， 到的安培力方向向左下方， F于 变大， F 的水平分量 摩擦力 向向右，B 正确答案图 4 甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为 60的斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向)，导体棒 直导轨放置，除电阻 R 的阻值外，其余电阻不计，导体棒 水平外力 F 作用下始终处于静止状态规定 ab 的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力 F 的正方向，则在 0t 1 时
4、间内，能正确反映通过导体棒 电流 i 和导体棒 受水平外力 F 随时间 t 变化的图象是 ()图 4解析由楞次定律可判定回路中的电流方向始终为 ba，由法拉第电磁感应定律可判定回路中电流大小恒定，故 A、B 错；由 F 安 得 F 安 随 B 的变化而变化，在 0t 0时间 内， F 安 方向斜向右下，故外力 F 与 F 安 的水平分力等值反向，方向向左为负值；在 t0t 1时间内， F 安 的水平分力方向改变，故外力 F 方向也改变为正值，故 C 错误， D 正确答案光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为 B，方向相反的水平匀强磁场，如图 5 所示两个磁场的边界，磁场范围足够大一个边长为
5、a、质量为 m、电阻为 R 的金属正方形线框，以速度 v 垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为 v/2，则下列说法正确的是()图 5A此过程中通过线框截面的电荷量为2时线框的加速度为过程中回路产生的电能为 时线框中的电功率为此过程，由能量守恒定律可得，回路产生的电能E m 项 C 正确；线圈磁通量的变化 ，则由12 12 14 38电流定义和欧姆定律可得 q ，选项 A 错误 ；此时线框产生的电流R ，由牛顿第二定律和安培力公式可得加速度2 ，选项 B 错误；由电功率定义可得 PI 2R ，选项22确答案图 6 所示， 平行金属导轨相距
6、 1 m，电阻不计，两端分别接有电阻 ，体的电阻为 2 ，在导轨上可无摩擦地滑动，垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为 1 T现 恒定速度v3 m/s 匀速向右移动，这时 上消耗的电功率与 2 消耗的电功率之和相等，求：图 6(1)阻值(2) 耗的电功率分别为多少？(3)拉 的水平向右的外力 F 为多大？解析(1)内外功率相等，则内外电阻相等，2，解得 )EBL v 113 V3 V，总电流 I A，4路端电压 U V， W， W)F N1)3 (2)W；(3)7如图 7 所示，一个质量为 m，边长为 L 的正方形金属线框如从图示位置自由下落，在下落 h 后进入磁感应强度为 B 的磁场，恰
7、好做匀速直线运动，该磁场的宽度也为 hL 处还有一个未知磁场，金属线框 穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动，那么下列说法正确的是 ()图 7A未知磁场的磁感应强度是 2知磁场的磁感应强度是 框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为 4框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为 2线圈刚进入第一个磁场时速度大小为 么 2 么2v 2gh，v 2 ，整理2 21 2x B，A、B 两项均错穿过两个磁 场时都做匀速运动，把减少22的重力势能都转化为电能，所以在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为4 项正确、D 项错答案图 8边长 L2.5 m、质量 m0.5 正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置
8、放在方向竖直向上、磁感应强度 B的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界 合，在水平力 F 作用下由静止开始向左运动，经过 5 s 线框被拉出磁场，测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示在金属线框被拉出的过程中图 8-(1)求通过线框截面的电荷量及线框的电阻(2)写出水平力 F 随时间变化的表达式(3)已知在这 5 s 内力 F 做功 ，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？解析(1)根据 q t，由 象得：qI 又根据 ，得 R4 E R )由电流图象可知，感应电流随时间变化的规律：I ，可得金属线框的速度随时间也是线性变化的，速度 a0.2 m/s 2线框在外力 F 和安培力 F A
9、随时间变化的表达式为F(N.(3)当 t5 s 时， 线框从磁场中拉出时的速度 v5 m/s 线框中产生的焦耳热为 QW 5答案(1)C4 (2)F (N(3)9如图 9平放置的平行金属导轨宽度为 d1 m，导轨间接有一个阻值为 R2 的灯泡，一质量为 m1 金属棒跨接在导轨之上，其电阻为 r1 ，且和导轨始终接触良好整个装置放在磁感应强度为 B2 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下现对金属棒施加一水平向右的拉力 F，使金属棒从静止开始向右运动求：图 9(1)若金属棒与导轨间的动摩擦因数为 加的水平恒力为 F10 N，则金属棒达到的稳定速度 多少？(2)若金属棒与导轨间的动摩擦因数为 加的水平力功率恒为 P6 W，则金属棒达到的稳定速度 多少？(3)若金属棒与导轨间是光滑的，施加的水平力功率恒为 P20 W，经历t1 s 的过程中灯泡产生的热量为 2 J，则此时金属棒的速度 多少？解析(1)由 I 和 F 安 安 安解得 m/sF R r10 102 122126 m/s(2)稳定后 F2F 理得 2v 3v 2902解得 .5 m/s(3)金属棒和灯泡串联，由 QI 2灯泡和金属棒产生的热量比 t Q RQ 3解得 m/s2 m/t Qrm 2201 12 61答案(1)6 m/s(2)m/s(3)2 m/s
