在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中有一个正方形金属线圈abcd，边长L=0.2m。线圈的ad边与磁场的左侧边界重合，如图12-14所示，线圈的电阻R=0.4Ω - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中有一个正方形金属线圈abcd，边长L=0.2m。线圈的ad边与磁场的左侧边界重合，如图12-14所示，线圈的电阻R=0.4Ω.用外力把线圈从磁场中移出有两种方法：一种是用外力把线圈从左侧边界匀速平移出磁场；另一种是以ad边为轴，用力使线圈匀速转动移出磁场，两种过程所用时间都是t=0.1s。求

（1）线圈匀速平移出磁场的过程中，外力对线圈所做的功。
（2）线圈匀速转动移出磁场的过程中，外力对线圈所做的功。

答案

（1）0.01J (2)0.012J

解析

（1）使线圈匀速平动移出磁场时，bc边切割磁感线而产生恒定感应电动势E=BLv.而v=L/t.
外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能，即

J
(2)线圈以ad边为轴匀速转出磁场时，线圈中产生的感应电动势和感应电流都是按正弦规律变化的，感应电动势和感应电流的最大值为:

外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能，即

核心考点

试题【在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中有一个正方形金属线圈abcd，边长L=0.2m。线圈的ad边与磁场的左侧边界重合，如图12-14所示，线圈的电阻R=0.4Ω】；主要考察你对法拉第电磁感应定律及应用等知识点的理解。[详细]

举一反三

（16分）如图甲所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距为L，MP间连有电阻R，导轨上停放一质量为m、电阻为r的金属杆ab，导轨电阻忽略不计，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，从0时刻起对ab施一水平向右的恒定拉力作用，t₂时刻ab达最大速度v₀，以后撤去拉力，ab杆向右运动的v-t图象如图乙所示，图中斜向虚线为过原点速度图线的切线。已知ab杆与导轨间动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B；
（2）t₂时刻回路的电功率P；
（3）ab运动过程回路中产生的焦耳热Q。

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下列说法正确的是（）

A．穿过闭合线圈的磁通量减小，线圈中的感应电动势一定也减小

B．穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化，一定能产生感应电流

C．穿过闭合线圈的磁通量越大，线圈中的感应电流一定越大

D．穿过闭合线圈的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势越大

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2009年哥本哈根气候变化会议的召开，使低碳技术成为人们关注的热点。科学家对一种新型风力发电装置——风筝风力发电机（英文简称KiteGen）给予厚望，风筝风力发电机的发电量有可能同核电站相媲美，可能带来一场能源革命。若用该风筝来带动一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（）

A．t=0时，交变电动势的瞬时值为10V

B．t=1×10^-2s时，穿过线圈的磁通量为0

C．t=2×10^-2s时，穿过线圈磁通量变化率最大

D．t=2×10^-2s时，线圈平面与磁感线垂直

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如图所示，有两根和水平方向成

角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直轨道平面的匀强磁场B，一根质量为m的金属杆MN从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，流经金属棒的电流达到最大，金属杆做匀速运动，金属杆和轨道电阻均不计。则（）
]

A．下滑过程中，金属杆中的电流方向为从M到N

B．加速运动过程中，金属杆克服安培力做的功大于可变电阻R产生的焦耳热

C．匀速运动过程中，金属杆的重力功率等于可变电阻R的发热功

D．若R增大，流经金属棒的最大电流将减小

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（16分）如图所示，MN、PQ是两条水平平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与电阻R＝20Ω组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比n₁: n₂＝1 : 10，导轨宽L＝5m。质量m＝2kg、电阻r＝1Ω的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力F作用下从t＝0时刻开始在图示的两虚线范围内往复运动，其速度随时间变化的规律是v＝2sin20πt m/s。垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度B＝4T。导轨、导线和线圈电阻不计。求：

（1）从t＝0到t₁＝10 s的时间内，电阻R上产生的热量Q＝?
（2）从t＝0到t₂＝0.025 s的时间内，外力F所做的功W＝?

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