位置.能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下面,如图甲所示(俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时,便会产生一电信号,被控制中心接收.当火车通过线圈时,若控制中心接收到的线圈两端的电压信号如图乙所示,则说明火车在做( )
图甲 图乙
A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动 C.匀减速直线运动
D.加速度逐渐增大的变加速直线运动 答案:B
8.如图所示,闭合线圈abcd从高处自由下落一段时间后垂直于磁场方向进入一有界磁场.从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内,下列说法正确的是( )
A.a端的电势高于b端
B.ab边所受安培力方向为水平向左 C.线圈可能一直做匀速运动 D.线圈可能一直做匀加速直线运动
解析:此过程中ab边始终切割磁感线,ab边为电源,由右手定则可知电流为逆时针方向,由a流向b,电源内部电流从低电势流向
高电势,故a端的电势低于b端,选项A错误;由左手定则可知ab边所受安培力方向竖直向上,选项B错误;如果刚进入磁场时安培B2l2v
力等于重力,则一直匀速进入,如果安培力不等于重力,则mg-
R=ma,做变加速运动,选项C正确,D错误.
答案:C
9.在如图所示的电路中,a、b为两个完全相同的灯泡,L为自感线圈,E为电源,S为开关.关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序,下列说法正确的是( )
A.合上开关,a先亮,b逐渐变亮;断开开关,a、b同时熄灭 B.合上开关,b先亮,a逐渐变亮;断开开关,a先熄灭,b后熄灭
C.合上开关,b先亮,a逐渐变亮;断开开关,a、b同时熄灭 D.合上开关,a、b同时亮;断开开关,b先熄灭,a后熄灭 解析:合上开关S后,电流由零突然变大,电感线圈产生较大的感应电动势,阻碍电流的增大,故Ib>Ia,随电流逐渐增大至稳定过程,电感的阻碍作用越来越小,故合上开关,b先亮,a逐渐变亮;开关S断开后,由于电感L产生自感电动势,灯a、b回路中电流要延迟一段时间再熄灭,且同时熄灭,故选C.
答案:C
10.如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将( )
A.S增大,l变长 C.S增大,l变短
B.S减小,l变短 D.S减小,l变长
解析:当通电直导线中电流增大时,穿过金属圆环的磁通量增大,金属圆环中产生感应电流,根据楞次定律,感应电流要阻碍磁通量的增大:一是用缩小面积的方式进行阻碍;二是用远离直导线的方法进行阻碍,故D正确.
答案:D
二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求,全部选对得6分,漏选得3分,错选或不选得0分)
11.为了研究磁通量变化时感应电流的方向,先通过右图确定电流通过检流计时指针的偏转方向.实验过程中,竖直放置的线圈固定不动,将条形磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和检流计构成的闭合回路中就会产生感应电流.下列各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈运动的方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中下列正确的是( )
A B
C D
解析:选项A中条形磁铁向下插入线圈中时,向下穿过线圈的磁通量逐渐增大,所以感应电流产生的磁场方向向上,根据安培定则可知,选项A错误,同理可知,选项B错误,选项C、D正确.
答案:CD
12.如图所示,先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域,v1=2v2,则在先后两种情况下( )
A.线圈中的感应电动势之比为E1∶E2=2∶1 B.线圈中的感应电流之比为I1∶I2=1∶2 C.线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=1∶4 D.通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2=1∶1
解析:根据E=Blv∝v以及v1=2v2,可知,选项A正确;因为E
I=∝E,所以I1∶I2=2∶1,选项B错误;线圈中产生的焦耳热QR
22223
E2BlvlBlv
=IRt=t=·v=∝v,所以Q1∶Q2=2∶1,选项C错
RRR2
ΔΦΔΦBlvlBl2BSE
误;根据q=It=·t=或者q=It=·t=·v==,RtRRRRR可见,选项D正确.
答案:AD
13.单匝线圈所围的面积为0.1 m2,线圈电阻为1 Ω.规定线圈