8、(2004年北京高考试卷)如图12－2－19(1)所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L．M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．

(1)由b向a方向看到的装置如图12－2－19(2)所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；

(2)在加速下滑的过程中，当ab杆的速度大小为时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；

(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．

[解析](1)ab杆受到一个竖直向下的重力；垂直斜面向上的支持力；根据楞次定律的“阻碍”作用可得所受的安培力沿斜面向上．(画图略)

(2)当ab杆的速度大小为时，产生的感应电动势为，此时杆ab的电流为；受到的安培力为．

根据牛顿第二定律得

即

(3)当加速度为零时速度达到最大即

[答案](1)ab杆受到一个竖直向下的重力；垂直斜面向上的支持力；沿斜面向上的安培力

(2)(3)

7、如图12－2－18所示，匀强磁场的磁感应强度为0.4T，，，ab长为20cm，当ab以的速度向右匀速运动时，电路中的电流为___________，电容器上板带________电，电荷量为_________C．

[解析]感应电动势，极板上的电荷量．由于感应电动势一定，电容器的带电荷量一定，所以电路中无电流．

[答案]零；正；

6、如图12－2－17所示，将长为1m的导线从中间折成约为的角，磁感应强度为0.5T的匀强磁场垂直于导线所在的平面．为使导线产生4V的感应电动势，则导线切割磁感线的最小速度约为_________．

[解析]欲使导线获得4V的感应电动势，而导线的速度要求最小，根据可知：E、B一定的情况下，L最大且与L垂直时速度最小．

故根据得：　　　　　　

[答案]

5、如图12－2－16所示，线圈由A位置开始下落，若它在磁场中受到的磁场力总小于重力，则在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线圈有一半在磁场中)时加速度的关系为(　　　 )

A、>>>　　　　　　　 B、＝>>　

C、＝>>　　　　　　　 D、＝>＝

[解析]线框在A、C位置时只受重力作用，加速度＝＝g．线框在B、D位置时均受两个力的作用，其中安培力向上、重力向下．由于重力大于安培力，所以加速度向下，大小．()又线框在D点时速度大于B点时速度，即，所以>．因此加速度的关系为＝>>．

[答案]B

4、(2002年全国高考卷)如图12－2－15中EF、GH为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为电阻器，C为电容器，AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆，有均匀磁场垂直于导轨平面．若用和分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB(　　　 )

A、匀速滑动时，，　　 B、匀速滑动时，

C、加速滑动时，，　　　　 D、加速滑动时，，

[解析]横杆匀速滑动时，由于不变，故，．加速滑动时，由于逐渐增大，电容器不断充电，故，．

[答案]D

3、(2003年杭州模拟题)如图12－2－14所示为日光灯的电路图，以下说法中正确的是(　　 )

①日光灯的启动器是装在专用插座上的，当日光灯正常发光后，取下启动器，不会影响灯管发光．②如果启动器丢失，作为应急措施，可以用一小段带绝缘外皮的导线启动日光灯．③日光灯正常发光后，灯管两端的电压为220V．④镇流器在日光灯启动时，产生瞬时高压

A、①②　　　　 B、③④　　　　 C、①②④　　　　 D、②③④

[解析]日光灯正常发光后，由于镇流器的降压限流作用，灯管两端的电压要低于220V．

[答案]C

2、如图12－2－13所示，竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒 ab以水平的初速抛出，设在整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是(　　 )

A、越来越大；　　B、越来越小；　 C、保持不变；　　D、无法判断．

[解析]金属棒做切割磁感线的有效速度是与磁感应强度B垂直的那个分速度，由于金属棒做切割磁感线的水平分速度不变，故感应电动势不变．

[答案]C

1、如图12－2－12所示，粗细均匀的电阻为r的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为B，圆环直径为d，长为L，电阻为的金属棒ab放在圆环上，以速度向左匀速运动，当ab棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端电势差为(　　 )

A、0；　　　　　 B、；　　　 C、 ；　　　　 D．

[解析]当金属棒ab以速度向左运动到图示虚线位置时，根据公式可得产生的感应电动势为 ，而它相当于一个电源，并且其内阻为；金属棒两端电势差相当于外电路的端电压．外电路半个圆圈的电阻为，而这两个半个圆圈的电阻是并联关系，故外电路总的电阻为，所以外电路电压为．

[答案]D

10、与磁感应强度垂直的线圈面积为，此时线圈的磁通量是多大？若这个线圈绕有50匝时，磁通量多大？线圈位置如果转过时磁通量多大？

[解析]根据磁通量的定义：磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，但要注意S是与磁感应强度B相垂直的那部分面积．即　 故：

①

②线圈绕有50匝，但与磁感应强度B垂直的面积还是，故穿过这个面的磁感线条数不变．磁通量也可理解为穿过这个面的磁感线的条数．所以仍然为

③根据磁通量的定义：

[答案]①②③

第Ⅱ课时　法拉第电磁感应定律•自感

9、如图12－1－16所示，A、B是两个相互垂直的线框，两线框相交点恰是两线框的中点，两线框互相绝缘，A线框中有电流，当线框A的电流强度增大时，线框B中________感应电流．(填“有”、“无”)

[解析]A线框中虽然有电流，并且产生了磁场，但磁感应强度的方向与A线框的平面相垂直，即与B线框平行．所以不管A线框中的电流如何变化，B线框中始终没有磁通量，即无磁通量变化．

[答案]无