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一、单项选择题:(以下各题每题6分共48分,每题只有一个答案正确,请选出并填于下表中)
1.在赤道上空,一根沿东西方向的水平导线自由落下,则导线上各点的电势正确的说法是:
A.东端高 B.西端高 C.中点高 D.各点电势相同
2.关于磁通量的概念,下面的说法正确的是:
A.磁场中某处的磁感强度越大,面积越大,则穿线圈的磁通量强度一定为零;
B.放在磁场中某处的一个平面,穿过它的磁通量为零,则该处的磁感强度一定为零;
C.磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而产生的;
D.磁场中某处的磁感强度不变,放在该处线圈的面积也不变,则磁通量一定不变。
3.如题图3年示,闭合矩形线圈abcd与长直导线MN在同一平面内,线圈的ab、dc两边与直导线平行,直导线中有逐渐增大、但方向不明的电流,则:
①可知道线圈中的感应电流方向;
②可知道线圈各边所受磁场力的方向;
③可知道整个线圈所受的磁场力的方向;
④无法判断线圈中的感应电流方向,也无法判断线圈所受磁场力的方向。
A.①② B.①③ C.②④ D.②③
4.如题图4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,当磁感强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为ε,则a、b两点间的电势差为:
A. B. C. D.
5.如题图5所示,水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环,其中B接电源。在接通电源的瞬间,A、C两环:
A.都被B吸引;
B.都被B排斥;
C. A被吸引,C被排斥;
D.A被排斥,C被吸引。
6.如题图6所示,Q为被毛皮摩擦过的橡胶圆盘,由于它的转动,使得金属环P中产生了如图所示的感应电流,则Q盘的转动情况是:
①顺时针加速转动;
②逆时针加速转动;
③顺时针减速转动;
④逆时针减速转动。
A.①② B.①③ C.②④ D.②③
7. 如题图7所示电路,图中电流表在正接线柱流入电流时,指针顺时针方向偏转,负接线柱流入电流时针逆时针方向偏转,当电键K断开瞬间A1表和A2偏转情况是:
A.A1顺时针,A2逆时针;
B. A1逆时针,A2顺时针;
C. A1 、A2都顺时针;
D.A1 、A2都逆时针。
8.如题图8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。导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按图8—1中哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场作用力:
二、填空题:(共9分)
9.在B=0.5T的匀强磁场中,有一个面积S=的平面线圈与磁场垂直,线圈电阻为。若使磁场突然消失,则在磁场消失的过程中,通过线圈导线截面的感电量为 C。
10. 如题图10所示,在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B,其方向垂直纸面向外,一个边长也为a的等边三角形导体框架ABC,设其电阻为R,在t=0时恰好与该磁场区域的边界重合,尔后以周期T绕其中心在纸面,沿顺时针方向匀速转动。则从t=0到t=T/3时间内,线圈内的感应电势为 ,从t=0到t=T/2时间内,线圈内的感应电动势为 。
三、论述计算题:(共43分)
11. (13分)水平面上有两根平行的光滑导轨,长L的金属棒ab垂直放在导轨上,整个装置处于方向竖直向上,磁感强度为B的匀强磁场中,如题图11所示,当金属棒以速度v向右运动切割磁感线运动时,根据法拉第电磁感应定律证明:感应电动势的大小为:ε=BLv。
12. 矩形线圈M、N材料相同,导线横截面积大小不同,线圈长宽相同,M粗于N,M、N由同一高度自由下落,同时进入磁感强度为B的匀强磁场区(线圈平面与B垂直如题图12所示),试列式推导说明M、N将同时离开磁场区。
13. 有一种磁性加热装置,其关键部分由焊接在两个等大的金属圆环上的n根间距相等的平行金属条组成,成“鼠笼”状,如题图13所示,每根金属条的长度为l,电阻为R,金属环的直径为D、电阻不计。图中虚线表示的空间范围内存在着磁感强度为B的匀强磁场,磁场的宽度恰好等于“鼠笼”金属条的间距,当金属环以角速度ω绕过两圆环的圆心的轴OO´旋转时,始终有一根金属条在垂直切割磁感线。“鼠笼”的转动由一台电动机带动,这套设备的效率为η,求电动机输出的机械功率。
参考答案:
一、
题号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
选项 |
A |
C |
D |
C |
B |
D |
B |
A |
二、9.2.5×10-2
10.0,
三、11.略
12.略
13.