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1.(2009宁夏19)如图1所示,一导体圆环位于纸面内,O为圆心.环内两个圆心角为90的扇形区域内分别有匀强磁场,两磁场磁感应强度的大小相等,方向相反且均与纸面垂直.导体杆OM可绕O转动,M端通过滑动触点与圆环接触良好.在圆心和圆环间连有电阻R.杆OM以匀角速度逆时针转动,t=0时恰好在图示位置.规定从a到b流经电阻R的电流方向为正,圆环和导体杆的电阻忽略不计,则杆从t=0开始转动一周的过程中,电流随t变化的图象是(),定时检测一楞次定律和电磁感应定律自感,图1,解析旋转的导体棒在磁场中切割磁感线,产生电动势,由右手定则可判断,开始时电流方向由b向a,为负方向,后来磁场方向相反,电流方向为正方向,因为只有开始的1/4周期和第3个1/4周期内导体棒切割磁感线,所以C正确.答案C,2.(2009浙江17)如图2所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.则线框中感应电流的方向是()A.abcdaB.dcbadC.先是dcbad,后是abcdaD.先是abcda,后是dcbad,图2,解析由楞次定律可知,在线框从右侧摆动到O点正下方的过程中,向上的磁通量在减小,故感应电流的方向沿adcba,线框从O点正下方向左侧摆动的过程,电流方向沿adcba,故选B.答案B,3.(2008全国21)如图3所示,一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场;一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直,ba的延长线平分导线框.在t=0时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动,直到整个导线框离开磁场区域.以i表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正.下列表示it关系的图示中,可能正确的是(),图3,解析如下图所示设恒定速度为v,则CD边运动至C1D1位置的过程中只有CD边切割磁感线,产生的感应电动势E1=2Bv2ttan45=2Bv2t则i1=tCD边由C1D1运动至C2D2的过程中(如下图),只有CD边切割磁感线,有效长度为l产生的电动势E2=Blv为定值,则i2=也为定值,方向为逆时针.CD边由C2D2运动至C3D3位置的过程中仍只有CD边切割磁感线时,AB边开始进入磁场,此过程中CD边产生的感应电动势可表示为E3=2Bv=Blv-2Bv2t则i3=,CD边由C3D3运动至C4D4的过程中,CD边与AB边同时切割磁感线产生的感应电动势为E4=Blv-2Bv2t-2Bv2t=Blv-4Bv2ti4=当t=时,i4=0当t时,i的方向变为顺时针.电流变为顺时针后,由于对称性,其大小变化将重复上述过程.由以上分析可判定C选项正确.答案C,4.(2008海南1)法拉第通过精心设计的一系列实验,发现了电磁感应定律,将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来,在下面几个典型的实验设计思想中,所作的推论后来被实验否定的是()A.既然磁铁可使近旁的铁块带磁,静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷,那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B.既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势,那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流,C.既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流,那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D.既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势,那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流,解析磁铁可使近旁的铁块磁化带磁,静电荷可使近旁的导体引起静电感应带电,但静止的稳恒电流,其磁场不变,不会使静止的线圈磁通量发生变化而产生感应电流,所以A项被实验否定,答案应为A.除此之外,磁铁可使运动的导体切割磁感线产生感应电动势,稳恒电流尽管磁场不变,但运动的线圈磁通量会变化,同样运动导线上的稳恒电流也会使线圈磁通量变化,综上所述B、C、D都会被实验所证实是正确的.答案A,5.(2008海南10)一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心.若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空()A.由东向西水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B.由西向东水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C.沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D.沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时,金属杆中一定没有感应电动势解析由于地磁场方向由南向北,由右手定则,判断出A、D对.,AD,6.(2009山东21)如图4所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是(),图4,A.感应电流方向不变B.CD段直导线始终不受安培力C.感应电动势最大值Em=BavD.感应电动势平均值E=Bav解析由楞次定律可知感应电流方向始终沿逆时针,故选项A正确;由右手定则知CD段直导线始终受安培力,故选项B错误.当有一半进入磁场时,切割磁感线的有效长度最大,最大感应电动势为Em=Bav,故选项C正确;根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势的平均值，故选项D正确.答案ACD,7.(2009安徽20)如图5甲所示,一个电阻为R、面积为S的矩形导线框abcd,水平放置在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向与ad边垂直并与线框平面abcd成45角,O、O分别是ab边和cd边的中点.现将线框右半边绕OO逆时针旋转90到图乙所示位置.在这一过程中,导线中通过的电荷量是(),图5,A.B.C.D.0解析设开始穿过的磁通量为正,开始磁通量为1=BSsin45=BS,则转过90时穿过aOO,左边一半线框的磁通量为2=Bsin45=BS穿过bOOc右边的一半线框的磁通量为2=-Bsin45=-BS,因此,转过90时穿过整个线框的磁通量为2=2+2=0转动过程中磁通量变化量为=1-2=BS由法拉第电磁感应定律得=根据闭合电路的欧姆定律有=,该过程通过线框截面的电荷量q=t联立式得q=答案A,8.(2008江苏8)如图6所示的电路中,三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接,电感的电阻忽略不计,开关S从闭合状态突然断开时,下列判断正确的有(),图6,A.a先变亮,然后逐渐变暗B.b先变亮,然后逐渐变暗C.c先变亮,然后逐渐变暗D.b、c都逐渐变暗解析由题图中看出,S突然断开时,电感L1、L2中的感应电流瞬间都加在灯a上,所以a瞬间电流比原来大,所以灯a先变亮,然后逐渐变暗,b、c都逐渐变暗.答案AD,9.(2009全国24)如图7所示,匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小随时间的变化率为=k,k为负的常量.用电阻率为、横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框,将方框固定于纸面内,其右半部位于磁场区域中.求,图7,(1)导线中感应电流的大小.(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率.解析(1)导线框产生的感应电动势E=l2B导线框中的电流I=式中R是导线框的电阻,根据电阻定律有R=,联立式,将=k代入得I=(2)导线框所受磁场的作用力大小为F=BIl它随时间的变化率为由式得=答案(1)(2),10.(2008天津25)磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具.它的驱动系统简化为如下模型,固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框,电阻为R,金属框置于xOy平面内,长边MN长为l平行于y轴,宽为d的NP边平行于x轴,如图8甲所示.列车轨道沿Ox方向,轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场,磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布,其空间周期为,最大值为B0,如图乙所示,金属框同一长边上各处的磁感应强度相同,整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移.设在短暂时间内,MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略,并忽略一切阻力.列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速度行驶,某时刻速度为v(vv,所以在t时间内MN边扫过磁场的面积S=(v0-v)lt在此t时间内,MN边左侧穿过S的磁通量移进金属框而引起框内磁通量变化MN=B0l(v0-v)t同理,该t时间内,PQ边左侧移出金属框的磁通量引起框内磁通量变化PQ=B0l(v0-v)t,故在t内金属框所围面积的磁通量变化=MN+PQ根据法拉第电磁感应定律,金属框中的感应电动势大小E=根据闭合电路欧姆定律有I=根据安培力公式,MN边所受的安培力FMN=B0IlPQ边所受的安培力FPQ=B0Il根据左手定则,MN、PQ边所受的安培力方向相同,此时列车驱动力的大小F=FMN+FPQ=2B0Il联立解得F=,答案(1)见解析(2)位置见解析d=(2k+1)或=(kN)(3),返回,
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