2017-2018学年四川省绵阳市南山中学高二下学期4月份考试物理试题 解析版 19页

绵阳南山中学高2019届2018年四月月考物理试题 一、单项选择（共12小题，每小题3分，共36分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意）‎ ‎1. 有关电磁场和电磁波，下列说法中错误的是(　　)‎ A. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在 B. 变化的电场一定产生变化的磁场 C. 电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波 D. 频率为750 kHz的电磁波在真空中传播时，其波长为400 m ‎【答案】B ‎【解析】麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，A对。均匀变化的电场产生稳定的磁场，B错。电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波，C对。频率为750KHz的电磁波在真空中传播时，其波长为4×102m（），D对。故选B ‎2. 现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接.下列说法中正确的是(　　)‎ A. 开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转 B. 线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转 C. 开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度 D. 开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转 ‎【答案】A ‎【解析】A、开关闭合后，线圈A插入或拔出、移动滑动变阻器滑片都可以使穿过线圈B的磁通量都会发生变化，都会使B产生感应电动势，从而引起电流计指针偏转，故A正确； B、线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，会产生感应电流，电流计指针均会偏转，故B错误； C、开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动时，穿过线圈B的磁通量发生变化，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故C错误； D．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速或加速滑动时，穿过线圈B的磁通量发生变化，都会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故D错误。‎ 点睛：穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合电路中会产生感应电流，根据题意判断磁通量是否变化，然后答题。‎ ‎3. 如图所示，老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是(　　)‎ A. 磁铁插向左环，横杆发生转动 B. 磁铁插向右环，横杆发生转动 C. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动 D. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：左环没有闭合，在磁铁插入过程中，不产生感应电流，故横杆不发生转动，选项AD错误；右环闭合，在磁铁插入过程中，产生感应电流，横杆将发生转动，选项B正确，C错误；故选B．‎ 考点：楞次定律 ‎【名师点睛】本题难度不大，是一道基础题，知道感应电流产生的条件，分析清楚图示情景即可正确解题，即当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中会产生感应电流，感应电流要受到磁场力的作用而发生转动。‎ ‎4. 某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮的现象，他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是(　　)‎ A. 电源的内阻较大 B. 小灯泡的电阻偏大 C. 线圈的直流电阻偏大 D. 线圈的自感系数较大 ‎【答案】C ‎【解析】开关断开开关时，灯泡能否发生闪亮，取决于灯泡的电流有没有增大，与电源的内阻无关。故A错误；若小灯泡电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流小于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡将发生闪亮现象，故B错误；线圈电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流大于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象，故C正确；线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小，故D错误。所以C正确，ABD错误。‎ ‎5. 1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示.实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后.下列说法正确的是(　　)‎ A. 圆盘上没有产生感应电动势 B. 圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C. 在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 D. 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动 ‎【答案】B ‎【解析】解：A、圆盘在转动中由于半径方向的金属条切割磁感线，从而在圆心和边缘之间产生了感应电动势；故A正确；‎ B、圆盘在径向的金属条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等，从而形成涡流，涡流产生的磁场又导致磁针转动，故B正确；‎ C、由于圆盘面积不变，距离磁铁的距离不变，故整个圆盘中的磁通量没有变化；故C错误；‎ D、圆盘中自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场，由安培定则可判断出在中心方向竖直向下，其它位置关于中心对称，此磁场不会导致磁针转动；故D错误；‎ 故选：AB．‎ ‎【点评】本题要注意明确电流的形成不是因为自由电子运动，而是由于圆盘切割磁感线产生了电动势，从而产生了涡流．‎ 视频 ‎6. 如图所示，一个由导体做成的矩形线圈，以恒定速率v运动，从无场区进入匀强磁场区(磁场宽度大于bc间距)，然后出来，若取逆时针方向为感应电流的正方向，那么下图中正确地表示回路中感应电流随时间变化关系的图像是(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】由楞次定律判断可知，线圈进入磁场时，感应电流方向为逆时针方向，为正值；线圈穿出磁场时，感应电流方向为顺时针方向，为负值，电流为：，由于B、L、v、R不变，线圈进入和穿出磁场时，感应电流的大小不变；线圈完全在磁场中运动时，磁通量不变，没有感应电流产生，故C正确，ABD错误。‎ ‎7. 小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间的关系是正弦函数。将发电机与一个标有“6 V,6 W”的小灯泡连接形成闭合回路，不计电路的其他电阻。当线圈的转速为n＝5 r/s时，小灯泡恰好正常发光，则电路中电流的瞬时表达式为(　　)‎ A. i＝sin 5t(A) B. i＝sin 10πt(A) C. i＝1.41sin 5t(A) D. i＝1.41sin 10πt(A)‎ ‎【答案】D ‎【解析】电流有效值为，电流的最大值为，根据得，电路中电流的瞬时值表达式为，故ABC错误，D正确；‎ 故选D；‎ ‎8. 如图所示，半径为R的圆形线圈两端A、C接入一个平行板电容器，线圈放在随时间均匀变化的匀强磁场中，线圈所在平面与磁感线的方向垂直，要使电容器所带的电量减小，可采取的措施是(　　)‎ A. 电容器的两极板靠近些 B. 增大磁感强度的变化率 C. 增大线圈的面积 D. 使线圈平面与磁场方向成60°角 ‎【答案】D ‎【解析】根据法拉第电磁感应定律得：线圈中产生的感应电动势为 ，电容器两端的电压U=E．电容器的电量Q=CU，得到 ，电容器的两极板靠近些，电容C增大，电量Q增大．故A正确．减小磁感强度的变化率，电量Q减小．故B错误．增大线圈的面积S，电量Q也增大．故C正确．改变线圈平面与磁场方向的夹角时，磁通量变化率减小，E减小，电量减小．故D错误．故选AC．‎ 点睛：本题属于磁场变化产生感应电动势的类型，感应电动势的一般表达式是：，θ是线圈与磁场垂直方向的夹角．‎ ‎9. 如图在两根平行长直导线M、N中，通入同方向同大小的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自左向右在两导线间匀速移动，在移动过程中线框中感应电流的方向为(　　)‎ A. 沿abcda不变 B. 沿adcba不变 C. 由abcda变成adcba D. 由adcba变成abcda ‎【答案】A ‎【解析】根据安培定则和磁场的叠加原理判断得知,在中线右侧磁场向外,左侧磁场向里. 当导线框位于中线左侧运动时,磁场向里,磁通量减小,根据楞次定律可以知道,感应电流方向为abcda; 当导线框经过中线,磁场方向先向里,后向外,磁通量先减小,后增加,根据楞次定律,可以知道感应电流方向为abcda; 当导线框位于中线右侧运动时,磁场向外,磁通量增加,根据楞次定律可以知道,感应电流方向为abcda;所以A选项是正确的.‎ 综上所述本题答案是：A ‎10. 如图所示，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨．空间存在垂直于纸面的均匀磁场．用力使MN向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触．下列关于回路中电流i与时间t的关系图线，可能正确的是(　　)‎ ‎ ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：设，单位长度电阻为,则MN切割产生电动势,回路总电阻为,由闭合电路欧姆定律得：,与时间无关，是一定值，故A正确，BCD错误。‎ 考点：导体切割磁感线时的感应电动势、闭合电路的欧姆定律 ‎【名师点睛】MN切割磁感线运动产生感应电动势，L越来越大，回路总电阻也增大，根据电阻定律可求，然后利用闭合电路欧姆定律即可求解。‎ 视频 ‎11. 如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是(　　)‎ A. 感应电流的方向始终是由P→Q B. 感应电流的方向先是由P→Q，后是由Q→P C. PQ受磁场力的方向垂直于杆向左 D. PQ受磁场力的方向先垂直于杆向右，后垂直于杆向左 ‎【答案】B ‎【解析】在PQ杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形POQ内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断B项对；再由PQ中电流方向及左手定则可判断D项对．‎ ‎12. 如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中.一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦.在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中(　　)‎ A. PQ中电流先增大后减小 B. PQ两端电压先减小后增大 C. PQ上拉力的功率先减小后增大 D. 线框消耗的电功率先减小后增大 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：导体棒由靠近ad边向bc边匀速滑动的过程中，产生的感应电动势E=BLv，保持不变，外电路总电阻先增大后减小，由欧姆定律分析得知PQ中的电流先减小后增大，故A错误．PQ中电流先减小后增大，PQ两端电压为路端电压，由U=E-IR，可知PQ两端的电压先增大后减小．故B错误；导体棒匀速运动，PQ上外力的功率等于回路的电功率，而回路的总电阻R先增大后减小，由，分析得知，PQ上拉力的功率先减小后增大．故C正确．线框作为外电路，总电阻最大值为，则导体棒PQ上的电阻始终大于线框的总电阻，当导体棒向右运动的过程中电路中的总电阻先增大后减小，根据闭合电路的功率的分配关系与外电阻的关系可知，当外电路的电阻值与电源的内电阻相等时外电路消耗的电功率最大，所以可得线框消耗的电功率先增大后减小．故D错误．故选：C。‎ 考点：电磁感应；电功率 ‎【名师点睛】本题一要分析清楚线框总电阻如何变化，抓住PQ位于ad中点时线框总电阻最大，分析电压的变化和电流的变化；二要根据推论：外电阻等于电源的内阻时电源的输出功率最大，分析功率的变化。‎ 视频 二、不定项选择（共6小题，每小题3分，共18分。每小题有一个或一个以上的选项符合题意，漏选得1分，不选、错选得0分）‎ ‎13. 一正弦交流电源的u－t图象如图甲所示，将它接在图乙所示电路的e、f两端，若电阻的阻值为110 Ω，电源的内阻不计，交流电压表是量程为250 V的理想电表，则下列说法中正确的是(　　)‎ A. 通过电阻的电流方向1秒钟改变50次 B. 交流电压表示数为220 V C. 产生该交流电的线圈在磁场中匀速转动的角速度为100π rad/s D. 在1分钟内电阻R上产生的热量为5.28×104 J ‎【答案】BC ‎【解析】由图可知：交变电流的周期为0.02s，每个周期电流方向改变两次，所以1秒钟改变100次，故A错误；交变电压的有效值为：，所以交流电压表示数为220 V，故B正确；产生该交流电的线圈在磁场中匀速转动的角速度为，故C正确；产生的热量为：，故D错误。所以BC正确，AD错误。‎ ‎14. 如图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流增大时(　　)‎ A. 环A有缩小的趋势 B. 环A有扩张的趋势 C. 螺线管B有缩短的趋势 D. 螺线管B有伸长的趋势 ‎【答案】BC ‎【解析】试题分析：当B中通过的电流I减小时，穿过线圈A的磁通量减小，根据楞次定律可知在A中产生的感应电流阻碍磁通量的减小，故环A有收缩的趋势，选项A正确，B错误；由于同向电流相互吸引，故当B中通过的电流I减小时，B中各匝线圈之间的吸引力减小，故螺线管B有伸长的趋势，故选项D正确，C错误；故选AD.‎ 考点：楞次定律；电流之间的相互作用 ‎15. 两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，顶端接阻值为R的电阻。质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示，不计导轨的电阻， 重力加速度为g 则( )‎ A. 金属棒在磁场中运动时，流过电阻R的电流方向 为 a→b B. 金属棒的速度为v时，金属棒所受的安培力大小为 C. 金属棒的最大速度为 D. 金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R的热功率为R ‎【答案】BD ‎【解析】A：金属棒在磁场中向下运动时，据右手定则可知，流过电阻R的电流方向为。故A项错误。‎ B：金属棒的速度为v时，金属棒切割磁感线产生的感应电动势 流过金属棒的电流 金属棒所受的安培力 故B项正确。‎ C：当金属棒速度最大时，解得金属棒的最大速度。故C项错误。‎ D：金属棒以稳定的速度下滑时，速度为最大速度，电路中电流 电阻R的热功率 联立解得：，故D项错误。‎ 点睛：本题考查电磁感应中的电路、受力、功能等问题，对于这类问题一定要做好感应电流、安培力、运动情况、功能转化这四个方面的分析。‎ ‎16. 如图所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。t＝0时对金属棒施一平行于导轨的外力F，金属棒由静止开始沿导轨向上做匀加速直线运动。下列关于穿过回路abPMa的磁通量变化量ΔΦ、磁通量的瞬时变化率、通过金属棒的电荷量q随时间t变化以及a、b两端的电势差U随时间t变化的图象中，正确的是(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】试题分析：由题可知，金属棒由静止开始沿导轨向上做匀加速运动，回路中的感应电流与时间成正比，说明感应电动势也是随时间均匀增大的，明确各个图象的物理意义，结合产生感应电流的特点即可正确求解．‎ 据题金属棒做匀加速直线运动，，根据，可知金属棒产生的感应电动势是均匀增大，a、b两端的电势差，A正确；通过金属棒的电荷量，q-t图象应为抛物线，故B错误；因为，则Φ-t图象应为曲线，故C错误；由上分析得：，又，则得：，故D正确．‎ 视频 ‎17. 如图所示，电阻不计、相距L的两条足够长的平行金属导轨倾斜放置，与水平面的夹角为θ，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨上固定有质量为m、电阻为R的两根相同的导体棒，导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑，将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF始终保持静止，当MN下滑的距离为s时，速度恰好达到最大值vm，则下列叙述正确的是(　　)‎ A. 导体棒MN的最大速度vm＝‎ B. 此时导体棒EF与轨道之间的静摩擦力为mgsin θ C. 当导体棒MN从静止开始下滑s的过程中，通过其横截面的电荷量为 D. 当导体棒MN从静止开始下滑s的过程中，导体棒MN中产生的热量为mgssin θ－‎ ‎【答案】AC ‎【解析】A、导体棒MN速度最大时做匀速直线运动，由平衡条件得：，解得，故A正确；‎ B、在EF下滑的过程中，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律判断知，EF受到沿导轨向下的安培力，根据平衡条件得：导体棒EF所受的静摩擦力，故B错误；‎ C、当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中，通过其横截面的电荷量为，故C正确；‎ D、根据能量守恒得：导体棒MN中产生的热量为，故D错误；‎ 故选AC。‎ ‎18. 图甲中bacd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的电阻为R，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁感应强度随时间的变化如图乙，导体棒PQ始终静止，在0～t1时间内(　　)‎ A. 导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向上 B. 导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向下 C. 导体棒PQ受到的摩擦力可能一直增大 D. 导体棒PQ受到的摩擦力可能先减小后增大 ‎【答案】CD ‎【解析】根据法拉第电磁感应定律可知在线圈中产生恒定的感应电流，开始导体棒PQ受到沿导轨向上的安培力，若开始安培力小于导体棒重力沿导轨向下的分力mgsinθ，则摩擦力为：f=mgsinθ-F安，随着安培力的减小，摩擦力f逐渐逐渐增大，当安培力反向时，f=mgsinθ+F安，安培力逐渐增大，故摩擦力也是逐渐增大；若安培力大于mgsinθ，则安培力为：f=F安-mgsinθ，由于安培力逐渐减故，摩擦力逐渐减小，当F安=mgsinθ时，摩擦力为零并开始反向变为：f=mgsinθ+F安，随着安培力的变化将逐渐增大，故CD正确，AB错误。‎ 三、本大题5小题，共24分 ‎19. 一灵敏电流计（电流表），当电流从它的正接线柱流人时，指针向正接线柱一侧偏转．现把它与一个线圈串联，试就如图中各图指出：‎ ‎（1）图（a）中灵敏电流计指针的偏转方向为__．（填“偏向正极”或“偏向负极”）‎ ‎（2）图（b）中磁铁下方的极性是__．（填“N极”或“S极”）‎ ‎（3）图（c）中磁铁的运动方向是__．（填“向上”或“向下”）‎ ‎（4）图（d）中线圈从上向下看的电流方向是__．（填“顺时针”或“逆时针”）．‎ ‎【答案】 (1). 偏向正极 (2). S极 (3). 向上 (4). 顺时针 ‎【解析】（1）磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向下，根据楞次定律感应电流方向俯视为逆时针方向，从正接线柱流入电流计，指针偏向正极。 （2）由图可知，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，又磁通量增加，根据楞次定律可知，磁铁下方为S极。 （3）磁场方向向下，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，磁通量减小，磁铁向上运动。 （4）磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向上，根据楞次定律感应电流方向俯视为顺时针方向。‎ ‎20. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2，螺线管导线电阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF。闭合开关，在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。电路中电流稳定后电容器两板间的电压是_____V，下极板带_____电。‎ ‎【答案】 (1). 0.6 (2). 正 ‎【解析】根据法拉第电磁感应定律得：‎ ‎，电路中电流稳定后电容器两板间的电压：；根据楞次定律知，感应电流的方向从右向左流过R1，可知电容器的下极板带正电。‎ 点睛：本题是电磁感应与电路的综合，知道产生感应电动势的那部分相当于电源，运用闭合电路欧姆定律进行求解。‎ ‎21. 如图（a）所示，单匝矩形金属线圈处在匀强磁场中，t=0时刻，磁场方向垂直于纸面向里，磁场发生如图（b）所示变化，在0到t1和t1到t2时间内流过线圈中的电流方向______（“相同”或“相反”）；若t2=3t1，则在0到t1和t1到t2时间内线圈中产生的电动势E1与E2大小之比为______。‎ ‎【答案】 (1). 相同 (2). 2∶1‎ ‎【解析】0-t1磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度均匀减小，磁通量均匀减小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，由安培定则得，感应电流为顺时针方向；t1-t2磁场垂直纸面向外增大，磁通量增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场反向即垂直纸面向里，由安培定则得感应电流为顺时针方向，所以在0到t1和t1到t2时间内流过线圈中的电流方向相同；0到t1和t1到t2时间内线圈中产生的电动势E1与E2大小分别为：，，联立可得：。‎ ‎22. 现有一交流发电机模型，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为 10cm和20cm，内阻为 5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以 rad/s的角速度匀速转动，线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接．当电键S合上后，电压表示数为______ ，电流表示数为______ ，电阻R上所消耗的电功率为______。 ‎ ‎【答案】 (1). 40 V (2). 2A (3). 80W ‎【解析】感应电动势的最大值，电源电动势的有效值：，电流表示数为：，电压表示数为：，电阻R上所消耗的电功率为：。‎ 点睛：先要能够求出闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的感应电动势的表达式，产生电动式的线圈相当于电源，从而传化为电路的问题，在解题过程中一定要注意，电压表和电流表的示数为有效值，电阻消耗的功率要用有效值去求解。‎ ‎23. 如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界).则线框内产生的感应电流的有效值为__________。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】线框转动过程半径切割磁感线产生的感应电动势为：，交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有，的时间内有感应电流，则有：，则电流的有效值为：。‎ 点睛：本题主要考查电流有效值的计算，关键是对有效值定义的理解，掌握好有效值的定义就可以计算出来了。‎ 四、本大题2小题，共22分．要求在答卷上写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案.‎ ‎24. 用电阻为18 Ω的均匀导线弯成图中直径d＝0.80 m的封闭金属圆环，环上AB弧所对圆心角为60°，将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B＝0.50 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里．一根每米电阻为1.25 Ω的直导线PQ，沿圆环平面向左以3.0 m/s的速度匀速滑行(速度方向与PQ垂直)，滑行中直导线与圆环紧密接触(忽略接触处的电阻)，当它通过环上A、B位置时，求： ‎ ‎(1)直导线AB段产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流的方向．‎ ‎(2)此时圆环上发热损耗的电功率．‎ ‎【答案】(1)0.6 V，方向由A到B (2)0.1 W ‎ (1)由题意可知l＝0.4 m ‎ 根据法拉第电磁感应定律得：E＝Blv ‎ 代入数据解得：E＝0.6 V ‎ 由右手定则得直导线感应电流的方向由A向B．‎ ‎(2)设直导线AB段的电阻为r，AB左边电阻为R1，右边电阻为R2‎ 根据闭合电路欧姆定律及串、并联电路特点得：‎ 总电流应为：‎ 发热损耗的电功率为P＝I2R外 ‎ 联立各式并代入数据解得P＝0.1W.‎ 点睛：本题主要考查了电磁感应与电路的结合问题，关键是弄清电源和外电路的构造，然后根据电学知识进一步求解。‎ ‎25. 如图所示，倾斜角θ=30°的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道连接。轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计。匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B1=2T；匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B2=1T。现将两质量均为m=0.2kg，电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放。取g=10m/s2。‎ ‎ ‎ ‎（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；‎ ‎（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=0.45J，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量；‎ ‎（3）若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m，cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t＝0，此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T，试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式。‎ ‎【答案】(1) 1m/s (2) 1C (3) ‎ ‎..................‎ 沿导轨方向有 感应电动势 感应电流 安培力 得最大速度 ‎（2）设cd棒下滑距离为x时，ab棒产生的焦耳热Q，此时回路中总焦耳热为2Q。‎ 根据能量守恒定律，有 解得下滑距离 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势平均值 感应电流平均值 通过cd棒横截面的电荷量 ‎（3）若回路中没有感应电流，则cd棒匀加速下滑，加速度为 初始状态回路中磁通量 一段时间后，cd棒下滑距离 此时回路中磁通量 回路中没有感应电流，则，即 由上可得磁感应强度 代入数据得，磁感应强度B随时间t变化的关系式为 考点：电磁感应现象的综合应用 ‎ ‎ ‎ ‎