单选题 (共 6 题 ),每题只有一个选项正确
如图所示,在某次阅兵盛典上,我国预警机"空警- 2000 "在通过天安门上空时机翼保持水平,以 $4.5 \times 10^2 km / h$ 的速度自东向西飞行。该机的翼展(两翼尖之间的距离)为 50 m ,北京地区地磁场向下的坚直分量大小为 $4.7 \times 10^{-5} T$ ,则
$\text{A.}$ 两翼尖之间的电势差为 2.9 V
$\text{B.}$ 两翼尖之间的电势差为 1.1 V
$\text{C.}$ 飞机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高
$\text{D.}$ 飞机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低
如图所示,半径为 $r$ 的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度 $B$ 随时间 $t$ 的变化关系为 $B=B_0+k t, ~ B_0 、 k$ 为常量,则图中半径为 $R$ 的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为
$\text{A.}$ $\pi k r^2$
$\text{B.}$ $\pi k R^2$
$\text{C.}$ $\pi B_0 r^2$
$\text{D.}$ $\pi B_0 R^2$
如图,线圈L的自感系数极大,直流电阻忽略不计;D1、D2是两个二极管,当电流从“+”流向“-”时能通过,反之不通过;R0是保护电阻,则
$\text{A.}$ 闭合S之后,B灯慢慢变亮
$\text{B.}$ 闭合S之后,A灯亮且亮度不变
$\text{C.}$ 断开S瞬时,A灯闪一下再慢慢熄灭
$\text{D.}$ 断开S瞬时,B灯闪一下再慢慢熄灭
在油电混合小轿车上有一种装置,刹车时能将车的动能转化为电能,启动时再将电能转化为动能,从而实现节能减排.图中,甲、乙磁场方向与轮子的转轴平行,丙、丁磁场方向与轮子的转轴垂直,轮子是绝缘体,则采取下列哪个措施,能有效地借助磁场的作用,让转动的轮子停下
$\text{A.}$ 如图甲,在轮上固定如图绕制的线圈
$\text{B.}$ 如图乙,在轮上固定如图绕制的闭合线圈
$\text{C.}$ 如图丙,在轮上固定一些细金属棒,金属 棒与轮子转轴平行
$\text{D.}$ 如图丁,在轮上固定一些闭合金属线框,线框长边与轮子转轴平行
磁电式仪表的基本组成部分是磁体和线圈.缠绕线圈的骨架常用铝框,铝框、指针固定在同一转轴上.线圈未通电时,指针竖直指在表盘中央;线圈通电时发生转动,指针随之偏转,由此就能确定电流的大小.如图所示,线圈通电时指针向右偏转,在此过程中,下列说法正确的是
$\text{A.}$ 俯视看线圈中通有逆时针方向的电流
$\text{B.}$ 穿过铝框的磁通量减少
$\text{C.}$ 俯视看铝框中产生顺时针方向的感应电流
$\text{D.}$ 使用铝框做线圈骨架能够尽快使表针停在某一刻度处
如图所示,在半径为 $R$ 的圆形区域内存在垂直于平面向里的匀强磁场,磁感应强度为 $B$ ,圆外无磁场。一根长为 $2 R$ 的导体杆 $a b$ 水平放置,$a$ 端处在圆形磁场的下边界,现使杆绕 $a$ 端以角速度 $\omega$ 逆时针匀速旋转 $180^{\circ}$ ,在旋转过程中
$\text{A.}$ $b$ 端的电势始终高于 $a$ 端
$\text{B.}$ $a b$ 杆的电动势最大值 $E=B R^2 \omega$
$\text{C.}$ 全过程中,$a b$ 杆平均电动势 $\bar{E}=B R^2 \omega$
$\text{D.}$ 当杆旋转 $\theta=120^{\circ}$ 时,$a b$ 间电势差 $U_{a b}=\frac{1}{2} B R^2 \omega$
多选题 (共 3 题 ),每题有多个选项正确
如图所示,在距地面高 $h=1.25 m$ 处固定有两根间距为 $l=0.5 m$ 水平放置的平行金属导轨,导轨的左端接有电源 $E$ ,右端边缘处静置有一长 $l=0.5 m$ 、质量 $m=0.2 kg$ 、电阻 $R=5.0 \Omega$ 的导体棒 $a b$ ,导体棒所在空间有磁感应强度大小 $B=1.0 T$ 、方向坚直向上的匀强磁场。闭合开关后,导体棒 $a b$ 以某一初速度水平向右抛出,已知导体棒落地点到抛出点的水平距离 $d=$ 2.5 m ,重力加速度 $g=10 m / s ^2$ ,则
$\text{A.}$ 在空中运动过程中,导体棒 $a$ 端的电势低于 $b$ 端的电势
$\text{B.}$ 导体棒抛出时的初速度大小为 $5 m / s$
$\text{C.}$ 在空中运动过程中,导体棒上产生的感应电动势大小恒定
$\text{D.}$ 在空中运动过程中,导体棒的速度逐渐变大,棒上产生的感应电动势增大
如图所示,$x O y$ 平面的第一、三象限内以坐标原点 $O$ 为圆心、半径为 $\sqrt{2} L$ 的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场。边长为 $L$ 的正方形金属框绕其始终在 $O$ 点的顶点、在 $x O y$ 平面内以角速度 $\omega$ 顺时针匀速转动,$t=0$ 时刻,金属框开始进入第一象限。不考虑自感影响,关于金属框中感应电动势 $E$ 随时间 $t$ 变化规律的描述正确的是
$\text{A.}$ 在 $t=0$ 到 $t=\frac{\pi}{2 \omega}$ 的过程中,$E$ 一直增大
$\text{B.}$ 在 $t=0$ 到 $t=\frac{\pi}{2 \omega}$ 的过程中,$E$ 先增大后减小
$\text{C.}$ 在 $t=0$ 到 $t=\frac{\pi}{4 \omega}$ 的过程中,$E$ 的变化率一直增大
$\text{D.}$ 在 $t=0$ 到 $t=\frac{\pi}{4 \omega}$ 的过程中,$E$ 的变化率一直减小
如图甲所示,足够长的光滑金属导轨处在垂直于导轨平面向里的匀强磁场中,其磁感应强度B随时间t的变化图像如图乙所示.导轨左端接有一个电阻值恒为R的灯泡.从0时刻开始,垂直于导轨的导体棒ab在水平外力F的作用下从导轨的左端沿导轨以速度v水平向右匀速运动.导体棒ab的长度为l,导体棒运动过程中与导轨接触良好,导体棒与导轨的电阻均不计.在导体棒ab向右运动的过程中,下列说法正确的是
$\text{A.}$ 灯泡亮度不变
$\text{B.}$ 灯泡逐渐变亮
$\text{C.}$ 在 $t_0$ 时刻,$F=\frac{2 B_0{ }^2 l^2 v}{R}$
$\text{D.}$ 在 $t_0$ 时刻,$F=\frac{B_0{ }^2 l^2 v}{R}$
解答题 (共 1 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
某同学以金属戒指为研究对象,探究金属物品在变化磁场中的热效应.如图所示,戒指可视为周长为L、横截面积为S、电阻率为ρ的单匝圆形线圈,放置在匀强磁场中,磁感应强度方向垂直于戒指平面.若磁感应强度大小在Δt时间内从0均匀增加到B0,求:
(1)戒指中的感应电动势和电流;
(2)戒指中电流的热功率.