高中物理第四章电磁感应47涡流电磁阻尼和电磁驱动检测新人教版.docx
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高中物理第四章电磁感应47涡流电磁阻尼和电磁驱动检测新人教版
2019-2020年高中物理第四章电磁感应4.7涡流电磁阻尼和电磁驱动检测新人教版
1．下列关于涡流的说法中正确的是（ ）
A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的
B．涡流不是感应电流，而是一种区别于感应电流的特殊电流
C．涡流有热效应，但没有磁效应
D．在硅钢中不能产生涡流
【解析】 涡流的本质是电磁感应现象，只不过是由金属块自身构成回路，它既有热效应，也有磁效应，所以A正确，B、C错误．硅钢中产生的涡流较少，并不是不能产生涡流，D项错误．
【答案】 A
2.
高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如右图所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属．该炉的加热原理是（ ）
A．利用线圈中电流产生的焦耳热
B．利用线圈中电流产生的磁场
C．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流
D．给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电
【答案】 C
3．甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO′旋转，当给以相同的初始角速度开始转动后，由于阻力，经相同的时间后便停止；若将环置于磁感应强度B大小相同的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向平行，乙环的转轴与磁场方向垂直，如下图所示，当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后，则下列判断正确的是（ ）
A．甲环先停
B．乙环先停
C．两环同时停下
D．无法判断两环停止的先后
【解析】 由于转动过程中穿过甲环的磁通量不变，穿过乙环的变化，所以甲环中不产生感应电流，乙环产生．乙环的机械能不断地转化为电能，最终转化为焦耳热散失掉，所以乙环先停下来．
【答案】 B
4．如下图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动，如果发现小球做减速运动，则小球的材料可能是（ ）
A．铁B．木
C．铜D．铝
【解析】 小球做减速运动说明小球受到安培力的阻碍作用，即小球内产生了涡流，显然B不满足条件．若小球材料是铁则会被磁化，应做加速运动，所以A错，C、D正确．
【答案】 CD
5.
如右图所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则（ ）
A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于h
B．若是匀强磁场，环滚上的高度等于h
C．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于h
D．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h
【解析】 若是匀强磁场，金属环中无涡流产生，无机械能损失；若是非匀强磁场，金属环中有涡流产生，机械能损失转化为内能．
【答案】 BD
6．高频焊接原理示意图，如下图所示，线圈通过高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，要使焊接处产生的热量较大可采用（ ）
A．增大交变电流的电压
B．增大交变电流的频率
C．增大焊接缝的接触电阻
D．减小焊接缝的接触电阻
【解析】 交变电流频率越高，产生的磁场变化越快．在工件中引起的感应电动势越大，感应电流就越大，产生的热量越大，B正确，焊接缝接触电阻越大，电压越大在此处产生的热量越大越容易熔化焊接．
【答案】 BC
7．在水平面上放置两个完全相同的带中心轴的金属圆盘，它们彼此用导线把中心轴和对方圆盘的边缘相连接，组成电路如图所示，一匀强磁场穿过两圆盘垂直向外，若不计一切摩擦，当a盘在外力作用下做逆时针转动时，转盘b（ ）
A．沿与a盘相同的方向转动
B．沿与a盘相反的方向转动
C．转动的角速度一定大于a盘的角速度
D．转动的角速度可能等于a盘的角速度
【解析】 金属盘可看做由多根金属辐条组成，a盘在外力作用下逆时针转动时，圆盘切割磁感线，由右手定则可知，电动势方向由圆心到圆盘边缘通过导线和圆盘B组成闭合电路，而对b盘在安培力作用下顺时针转动，且转动角速度一定小于a盘的角速度，故选项B正确．
【答案】 B
8．如图所示，光滑弧形轨道和一足够长的光滑水平轨道相连，水平轨道上方有一足够长的金属杆，杆上挂有一光滑螺旋管A.在弧形轨道上高为h的地方，无初速释放一磁铁B（可视为质点），B下滑至水平轨道时恰好沿螺旋管A的中心轴运动，设A、B的质量分别为M、m，若最终A、B速度分别为vA、vB.
（1）螺旋管A将向哪个方向运动？
（2）全过程中整个电路所消耗的电能．
【解析】 磁铁沿水平轨道运动，A中产生感应电流，解答本题可由楞次定律判断螺线管A的运动方向，由能量守恒计算整个电路中消耗的电能．
（1）磁铁B向右运动时，螺旋管中产生感应电流，感应电流产生电磁驱动作用，使得螺旋管A向右运动．
（2）全过程中，磁铁减少的重力势能转化为A、B动能和螺旋管中的电能，所以mgh＝
Mv
＋
mv
＋E电．
即E电＝mgh－
.
【答案】
（1）向右
（2）mgh－
能力提升
1.
如图所示光滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平面上，环1竖直，环2水平放置，均处于中间分割线上，在平面中间分割线正上方有一条形磁铁，当磁铁沿中间分割线向右运动时，下列说法正确的是（ ）
A．两环都向右运动
B．两环都向左运动
C．环1静止，环2向右运动
D．两环都静止
【解析】 条形磁铁向右运动时，环1中磁通量保持为零不变，无感应电流，仍静止．环2中磁通量变化．根据楞次定律，为阻碍磁通量的变化，感应电流的效果使环2向右运动．
【答案】 C
2．如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来．若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（ ）
A．增加线圈的匝数
B．提高交流电源的频率
C．将金属杯换为瓷杯
D．取走线圈中的铁芯
【解析】 该装置的工作原理是，线圈内变化的电流产生变化的磁场，从而使金属体内产生涡流，再把电能转化为内能，使杯内的水发热．交流电源的频率一定时，线圈产生的磁场越强，杯体内磁通量变化就越快，产生的涡流就越大，加热时间越短，增加线圈的匝数会使线圈产生的磁场增强，而取走线圈中的铁芯会使线圈产生的磁场减弱，故A对、D错．交流电源的频率增大，杯体内磁通量变化加快，产生的涡流增大，故B正确．瓷为绝缘材料，不能产生涡流，故C错．
【答案】 AB
3．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是y＝x2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线（图中的虚线），一个金属块从抛物线上y＝b（b>a）处以初速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热的总量是（ ）
A．mgbB.
mv2
C．mg（b－a）D．mg（b－a）＋
mv2
【解析】 金属块滑入磁场的过程中，会产生涡流，根据能的转化和守恒定律，机械能转化为电能，最后金属块将在磁场中往复运动，Q＝mgb＋
mv2－mga＝mg（b－a）＋
mv2，选项D正确．
【答案】 D
4．如图所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到木板的摩擦力方向是（ ）
A．先向左，后向右
B．先向左、后向右、再向左
C．一直向右
D．一直向左
【解析】 根据楞次定律的“阻碍变化”知“来拒去留”，当两磁铁靠近线圈时，线圈要阻碍其靠近，线圈有向右移动的趋势，受木板的摩擦力向左，当磁铁远离时，线圈要阻碍其远离，仍有向右移动的趋势，受木板的摩擦力方向仍是向左的，故选项D正确．
【答案】 D
5.
如图为电磁炉，是采用磁场感应涡流原理，它利用高频的电流通过环形线圈，从而产生无数封闭磁感线，当磁感线通过导磁（如：
铁质锅）的底部，而底部可看做由无数个导体圆环构成，当穿过圆环的磁通量发生变化时，圆环上就产生感应电流，即小涡流（一种交变电流，家用电磁炉使用的是15～30kHz的高频电流）．它和普通电流一样要放出焦耳热，会使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物．
（1）为什么锅体必须是导磁性材料？
（2）如下图所示为小天鹅电磁炉的结构示意图．电磁灶是根据涡流原理给锅加热的，调查研究电磁灶与一般烹饪灶具比较具有哪些优点？
（写出两条即可）
【解析】
（1）由于非导磁性材料不能有效汇聚磁感线，几乎不能形成涡流，所以基本上不加热；另外，导电能力特别差的磁性材料由于其电阻率太高，产生的涡流电流也很小，也不能很好地产生热量．所以，电磁炉使用的锅体材料导电性能相对较好，一般采用铁磁性材料的金属或者合金以及它们的复合体，一般采用的锅有：
铸造铁锅、生铁锅、不锈铁锅．纯不锈铁锅材料由于其导磁性能非常低，所以在电磁炉上并不能正常工作．
（2）①热效率高．由于电磁灶是通过涡流而使磁性锅体发热的，它不存在热量再传导或辐射的过程，也就减少了传导和辐射过程中的热量损耗，热效率较高．一般电炉的热效率为50%，煤气灶的热效率为40%，而电磁灶的热效应可达80%.②控温准确．电磁灶能方便而准确地根据用户的要求控制发热功率及烹调温度，热惯性小，断电即断磁，也就不再发热，而且使锅内温度分布均匀，烹调效果好．③安全可靠．由于电磁灶使用时不产生明火，再加上灶台本身不发热，并且又附有多种自动保护功能，因此使用时，不会发生烫伤事故，也不会引起火灾、爆炸、中毒等事故．④清洁卫生．由于电磁灶无明火，无烟，不会产生有害气体污染空气，还能保持锅体和灶台清洁，由于灶台面板为结晶陶瓷玻璃制成，即使食物溢出也不会焦糊，如有污物很容易擦净．⑤使用方便．电磁灶体积小，重量轻，操作简单，一目了然，可随意搬动，便于携带，可以作为外出旅游之用，也可以放在餐桌上使用．
【答案】 见解析
6．如图所示，质量m＝100g的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面高度h＝0.8m，有一质量为M＝200g的小磁铁（长度可忽略），以10m/s的水平速度射入并穿过铝环，落地点距铝环原来位置的水平距离为3.6m，则磁铁与铝环发生相互作用时（小磁铁穿过铝环后的运动看做平抛运动）．
（1）铝环向哪边偏斜？
（2）若铝环在磁铁穿过后速度为2m/s，在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多少电能？
（g＝10m/s2）
【解析】
（1）由楞次定律可知，当小磁铁向右运动时，铝环向右偏（阻碍相对运动）．
（2）由能量守恒定律可得，系统损失的机械能产生了电能．
E电＝
Mv
－
mv2－
Mv
.
其中v1为穿过铝环后小磁铁的水平速度，由平抛运动的知识，得
h＝
gt2，l＝v1t.
解得v1＝
＝9m/s.
则E电＝1.7J.
【答案】
（1）铝环向右偏
（2）1.7J
2019-2020年高中物理第四章电磁感应4法拉第电磁感应定律课时训练新人教版
题组一 法拉第电磁感应定律
1.闭合电路中产生的感应电动势大小,跟穿过这一闭合电路的下列物理量成正比的是（ ）
A.磁通量B.磁感应强度
C.磁通量的变化率D.磁通量的变化量
解析:
由法拉第电磁感应定律知,电路中产生的感应电动势E=n。
与磁通量的变化率成正比,与磁通量、磁感应强度及磁通量的变化量无直接关系。
答案:
C
2.（多选题）下列关于电磁感应产生感应电动势大小的表述正确的是（ ）
A.穿过导体框的磁通量为零的瞬间,线框中的感应电动势有可能很大
B.穿过导体框的磁通量越大,线框中感应电动势一定越大
C.穿过导体框的磁通量变化量越大,线框中感应电动势一定越大
D.穿过导体框的磁通量变化率越大,线框中感应电动势一定越大
解析:
感应电动势的大小与磁通量的大小无关,而是与磁通量的变化率成正比,当导体框的磁通量为零的瞬间,线框中感应电动势可能很大,选项A、D正确。
答案:
AD
3.
（多选题）单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转动轴垂直于磁场。
若线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律如图所示,则（ ）
A.线圈中0时刻的感应电动势最小
B.线圈中C时刻的感应电动势为零
C.线圈中C时刻的感应电动势最大
D.线圈中0到C时刻内平均感应电动势为0.4V
解析:
感应电动势E=,而磁通量的变化率是Φ-t图象中的切线斜率,当t=0时Φ=0,但≠0。
若求平均感应电动势,则用ΔΦ与Δt的比值求,V=0.4V。
可知选项B、D正确。
答案:
BD
4.
如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B。
在此过程中,线圈中产生的感应电动势为（ ）
A.B.C.D.
解析:
由法拉第电磁感应定律得,E=n=n,选项B正确。
答案:
B
5.
如图所示,A、B两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数都为10匝,半径rA=2rB,图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场,则A、B线圈中产生的感应电动势之比为EA∶EB= ,线圈中的感应电流之比为IA∶IB= 。
解析:
A、B两闭合线圈中的磁通量变化率相同,线圈匝数相同,由E=n可得EA∶EB=1∶1。
又因为R=ρ,已知半径rA=2rB,有lA∶lB=2∶1,故电阻RA∶RB=2∶1,所以IA∶IB==1∶2。
答案:
1∶1 1∶2
题组二 导体切割磁感线产生的电动势
6.（多选题）一根直导线长0.1m,在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中以10m/s的速度匀速运动,则导线中产生的感应电动势（ ）
A.一定为0.1VB.可能为零
C.可能为0.01VD.最大值为0.1V
解析:
导体切割磁感线运动中,B、l、v互相垂直时感应电动势最大,Em=Blv=0.1×0.1×10V=0.1V;当v∥B时,E=0,所以0≤E≤0.1V,故选项B、C、D正确。
答案:
BCD
7.
磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区,刷卡器中有检测线圈。
当以速度v0刷卡时,在线圈中产生感应电动势,其E-t关系如图所示。
如果只将刷卡速度改为,线圈中的E-t关系图可能是（ ）
解析:
从题中E-t图象可以看出,刷卡速度为v0时,产生感应电动势的最大值为E0,所用时间为t0;当刷卡速度变为时,根据E=Blv可知,此时产生感应电动势的最大值E=,由于刷卡器及卡的长度未变,故刷卡时间变为2t0,故选项D正确。
答案:
D
8.纸面内两个半径均为R的圆相切于O点,两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反,且不随时间变化。
一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转,角速度为ω,t=0时,OA恰好位于两圆的公切线上,如图所示。
若选取从O指向A的电动势为正,下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是（ ）
解析:
导体杆在右边圆形磁场中切割磁感线的有效长度为L=2Rsinωt,产生的感应电动势的大小E=BL2ω=2BωR2sin2ωt,故电动势随时间非均匀变化,排除选项A、B。
根据右手定则,导体杆在右边磁场中运动时,感应电动势为正,排除选项D,选项C正确。
答案:
C
题组三 感应电流受的安培力
9.
如图所示,当导线ab在电阻不计的金属导轨上滑动时,线圈c向右摆动,则ab的运动情况是（ ）
A.向左或向右匀速运动
B.向左或向右减速运动
C.向左或向右加速运动
D.只能向右匀加速运动
解析:
当导线ab在导轨上滑行时,线圈c向右运动,说明穿过线圈的磁通量正在减少,即右侧回路中的感应电流减小,导线正在减速运动,与方向无关,故选项A、C、D错误,选项B正确。
答案:
B
10.（多选题）
条形磁铁放在光滑水平面上,在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环如图所示,以下判断中正确的是（ ）
A.释放圆环,环下落时环的机械能守恒
B.释放圆环,环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大
C.给磁铁水平向右的初速度,磁铁运动后做减速运动
D.给磁铁水平向右的初速度,圆环产生向左的运动趋势
解析:
由条形磁铁磁场分布特点可知,穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为0,所以在圆环下落的过程中,磁通量不变,没有感应电流,只受重力,则圆环下落时环的机械能守恒,选项A对,选项B错;给磁铁水平向右的初速度,由楞次定律可知,圆环的运动总是阻碍自身磁通量的变化,所以要受到向右的作用力,由牛顿第三定律可知,磁铁要受到向左的作用力而做减速运动,选项C对,选项D错。
答案:
AC
11.（多选题）如图所示,不计电阻的光滑U形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上,H、P的间距很小。
质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形,其有效电阻为0.1Ω。
此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B=（0.4-0.2t）T,图示磁场方向为正方向。
框、挡板和杆不计形变。
则（ ）
A.t=1s时,金属杆中感应电流方向从C到D
B.t=3s时,金属杆中感应电流方向从D到C
C.t=1s时,金属杆对挡板P的压力大小为0.1N
D.t=3s时,金属杆对挡板H的压力大小为0.2N
解析:
由楞次定律可知,t=1s、t=3s时,金属杆中感应电流方向均从C到D,选项A正确,B错误;由法拉第电磁感应定律,得感应电动势E=S·sin30°=0.1V,感应电流I==1A,t=1s时,金属杆受力如图甲所示,由平衡条件,得FP=FAsin30°=BILsin30°=（0.4-0.2t）T×ILsin30°=0.1N,选项C正确;t=3s时,金属杆受力如图乙所示,由平衡条件,得FH=FAsin30°=B3ILsin30°,而B3=0.4T-0.2×3T=-0.2T,方向向左上方,代入解得FH=0.1N,选项D错误。
甲
乙
答案:
AC
（建议用时:
30分钟）
1.下列说法正确的是（ ）
A.线圈中磁通量变化量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B.线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
C.线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大
解析:
根据法拉第电磁感应定律知,感应电动势与磁通量的变化率成正比,与磁感应强度、磁通量、磁通量的变化量大小没有必然联系,选项A、B错误;磁感应强度越大,线圈的磁通量不一定大,ΔΦ也不一定大,更不一定大,故选项C错误;磁通量变化得越快,即越大,由E=n可知,感应电动势越大,选项D正确。
答案:
D
2.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2Wb,则（ ）
A.线圈中感应电动势每秒增加2V
B.线圈中感应电动势每秒减少2V
C.线圈中无感应电动势
D.线圈中感应电动势大小不变
解析:
题设条件中给出的线圈中的磁通量每秒均匀减少2Wb,即相当于已知=2Wb/s,故根据法拉第电磁感应定律E=n,可得E=2V,且保持不变,所以选项D正确。
答案:
D
3.一闭合线圈放在随时间均匀变化的磁场中,线圈平面和磁场方向垂直。
若想使线圈中的感应电流增大一倍,下述方法可行的是（ ）
A.使线圈匝数增加一倍
B.使线圈面积增加一倍
C.使线圈匝数减少一半
D.使磁感应强度的变化率增大一倍
解析:
根据E=n=nS求电动势,当n、S发生变化时导体的电阻也发生了变化。
若匝数增加一倍,电阻也增加一倍,感应电流不变,故选项A错;若匝数减少一半,感应电流也不变,故选项C错;若面积增加一倍,长度变为原来的倍,因此电阻为原来的倍,电流为原来的倍,故选项B错;磁感应强度的变化率增大一倍,感应电流增大一倍,选项D正确。
答案:
D
4.
如图所示,半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中,绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻R的电流的方向和大小是（金属圆盘的电阻不计）（ ）
A.由c到d,I=B.由d到c,I=
C.由c到d,I=D.由d到c,I=
解析:
金属圆盘在匀强磁场中匀速转动,可以等效为无数根长为r的导体棒绕O点做匀速圆周运动,其产生的感应电动势大小为E=,由右手定则可知其方向由外指向圆心,故通过电阻R的电流I=,方向由d到c,故选项D正确。
答案:
D
5.（多选题）如图是穿过某闭合回路的磁通量随时间变化的四种情况,在t0时间内可使该回路产生恒定感应电流的是（ ）
解析:
产生恒定感应电流的条件是感应电动势恒定,由电磁感应定律E=n,是常量,因此Φ-t图象是一条倾斜的直线,选项C、D正确。
答案:
CD
6.（多选题）如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是（ ）
A.向右加速运动 B.向左加速运动
C.向右减速运动D.向左减速运动
解析:
设PQ向右运动,用右手定则和安培定则判定可知穿过L1的磁感线方向向上。
若PQ向右加速运动,则穿过L1的磁通量增加,用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是N→M,对MN用左手定则判定可知MN向左运动,可见选项A不正确;若PQ向右减速运动,则穿过L1的磁通量减少,用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是M→N,用左手定则判定可知MN向右运动,可见C正确;同理设PQ向左运动,用上述类似方法可判定选项B正确,而选项D错误。
答案:
BC
7.（xx·重庆理综）
如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为n,面积为S。
若在t1到t2时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2,则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φa-φb（ ）
A.恒为
B.从0均匀变化到
C.恒为-
D.从0均匀变化到-
解析:
由楞次定律和安培定则可知,感应电流由a到b,线圈相当于电源,故φa<φb。
根据法拉第电磁感应定律可得|φa-φb|=n,综上所述,φa-φb=-,选项C正确。
答案:
C
8.
如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d（d>L）的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下。
导线框以某一初速度向右运动。
t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。
下列v-t图象中,可能正确描述上述过程的是（ ）
解析:
根据楞次定律可知,线框进入磁场及离开磁场的过程受到安培力,从而做变减速运动。
由牛顿第二定律得,BIL==ma,线框的速度减小,线框的加速度也减小;线框完全进入到磁场中运动时,做匀速直线运动,D项正确。
答案:
D
9.
如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,在磁场中有一边长为l的正方形导线框,ab边质量为m,其余边质量不计,cd边有固定的水平轴,导线框可以绕其转动;现将导线框拉至水平位置由静止释放,不计摩擦和空气阻力,金属框经过时间t运动到竖直位置,此时ab边的速度为v,求:
（1）此过程中线框产生的平均感应电动势的大小;
（2）线框运动到竖直位置时感应电动势的大小。
解析:
（1）Φ1=BS=Bl2,转到竖直位置Φ2=0
ΔΦ=Φ2-Φ1=-Bl2
根据法拉第电磁感应定律,有E=
平均感应电动势的大小为E=
（2）转到竖直位置时,bc、ad两边不切割磁感线,ab边垂直切割磁感线,E
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