資源簡介

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密 ○ 封 ○ 裝 ○ 訂 ○ 線 密 ○ 封 ○ 裝 ○ 訂 ○ 線
密 封 線 內(nèi) 不 要 答 題
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姓名 班級 考號
密 ○ 封 ○ 裝 ○ 訂 ○ 線 密 ○ 封 ○ 裝 ○ 訂 ○ 線
密 封 線 內(nèi) 不 要 答 題
)
第三章　電磁場與電磁波初步
第四章　能源與可持續(xù)發(fā)展
注意事項
1.全卷滿分100分。考試用時75分鐘。
2.無特殊說明,本試卷中重力加速度g取10 m/s2。
一、單項選擇題(本題共8小題,每小題3分,共24分。每小題只有一個選項符合題目要求)
1.下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說法中,錯誤的是(　　)
A.能量在轉(zhuǎn)化過程中,有一部分能量轉(zhuǎn)化為周圍環(huán)境中的內(nèi)能,我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用
B.各種形式的能量在轉(zhuǎn)化時,總能量是不變的
C.在能源的利用過程中,能量的總量并未減少,但在可利用的品質(zhì)上降低了,從便于利用的變成了不便于利用的
D.各種能量在不轉(zhuǎn)化時是守恒的,但在轉(zhuǎn)化時是不守恒的
2.下列說法正確的是(　　)
A.遙控器發(fā)出的紅外線的頻率比醫(yī)院CT中的X射線的頻率大
B.磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比,與IL成反比
C.電場周圍總有磁場,磁場周圍總有電場
D.能量子與電磁波的頻率成正比
3.一線圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn),開始時細(xì)桿處于水平位置,釋放后讓線圈在如圖所示的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動。已知線圈平面始終與紙面垂直,則線圈由位置B到位置C的過程中,穿過線圈的磁通量(　　)
A.一直變大 B.一直變小
C.先變大后變小 D.先變小后變大
4.我國擁有世界上最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡,被稱為“天眼”。如圖所示,“天眼”的“眼眶”所圍圓面積為S,其所在處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,與“眼眶”平面垂直、平行的分量分別為B1、B2,則(　　)
A.穿過“眼眶”的磁通量大小為BS
B.穿過“眼眶”的磁通量大小為B2S
C.在地球自轉(zhuǎn)180°的過程中,穿過“眼眶”磁通量的變化量為0
D.在地球自轉(zhuǎn)180°的過程中,穿過“眼眶”磁通量的變化量為2B1S
5.如圖所示,通電直導(dǎo)線AC的左側(cè)O處有一小磁針(圖中未畫出),靜止時小磁針的N極垂直紙面向里。圖中D、O、E連線與導(dǎo)線AC垂直,下列說法正確的是(　　)
A.直導(dǎo)線AC中的電流方向是從A流向C
B.關(guān)于直導(dǎo)線AC與O對稱的E處的磁場與O處磁場相同
C.將小磁針平移到O的左側(cè)D處,靜止時小磁針的N極垂直紙面向外
D.直導(dǎo)線AC中的電流逐漸增大的過程中,小磁針將旋轉(zhuǎn)
6.一直導(dǎo)線通有水平向右的電流,帶有絕緣外皮的金屬圓環(huán)放置方式如圖所示。當(dāng)導(dǎo)線中的電流增大時,圓環(huán)能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　)
甲　　乙　　丙　　丁
A.甲圖中直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一平面內(nèi)
B.乙圖中直導(dǎo)線與環(huán)面垂直
C.丙圖中直導(dǎo)線在水平圓環(huán)直徑正上方且與直徑平行
D.丁圖中直導(dǎo)線與圓環(huán)接觸且與圓環(huán)直徑重合
7.如圖所示,我國的探月衛(wèi)星在進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道時,由于衛(wèi)星姿勢的改變,衛(wèi)星中一邊長為50 cm的正方形導(dǎo)線框由水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向,此處磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4×10-5 T,方向如圖所示,則下列說法正確的是(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(　　)
A.在水平位置時,穿過線框的磁通量的大小為8.0×10-6 Wb
B.在豎直位置時,穿過線框的磁通量的大小為6.0×10-6 Wb
C.該過程中穿過線框的磁通量的變化量的大小是1.4×10-5 Wb
D.該過程中穿過線框的磁通量的變化量的大小是2×10-6 Wb
8.空間中存在方向未知、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場,距離為2a的兩直導(dǎo)線平行固定在絕緣水平面上,當(dāng)兩直導(dǎo)線中分別通以大小相等、方向如圖所示的電流時,發(fā)現(xiàn)在水平面上方到兩直導(dǎo)線的距離都為a的P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度恰好為零。若僅改變其中一根通電直導(dǎo)線中電流的方向,則P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?　　)
A.B0 B.B0 C.2B0 D.B0
二、多項選擇題(本題共4小題,每小題4分,共16分。每小題有多個選項符合題目要求,全部選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)
9.能源短缺和環(huán)境惡化指的是(　　)
A.煤炭和石油的開采與技術(shù)有關(guān),在當(dāng)前技術(shù)條件下,煤炭和石油的開采是有限的,這叫能源短缺
B.煤炭和石油資源是有限的,短時間內(nèi)不能再次生成,這叫能源短缺
C.煤炭和石油具有很大的氣味,在開采、存放和使用過程中這些氣味會聚集在空氣中污染空氣,使環(huán)境惡化
D.大量煤炭和石油產(chǎn)品在燃燒時排出的有害氣體污染了空氣,改變了大氣成分,使環(huán)境惡化
10.如圖,在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中,有一個矩形線圈abcd,線圈平面與磁場垂直,O1O2與O3O4都是線圈的兩個對稱軸,在下列運(yùn)動中,線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　)
A.線圈向左或向右平動 B.線圈向上或向下平動
C.線圈繞O1O2軸勻速轉(zhuǎn)動 D.線圈繞O3O4軸變速轉(zhuǎn)動
11.現(xiàn)代社會經(jīng)常要用到紅外測溫儀。當(dāng)被測物體向外輻射紅外線時,能量介于0.2 eV~1.2 eV之間的紅外線光子方可被測溫儀感知。如圖為氫原子能級圖,要使氫原子輻射光子可被紅外測溫儀捕捉,氫原子發(fā)生的躍遷可能是(　　)
A.從n=5向n=4躍遷 B.從n=3向n=5躍遷
C.從n=4向n=3躍遷 D.從n=3向n=2躍遷
12.如圖所示,以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓周上有六個等分點(diǎn)a、b、c、d、e、f,兩根直導(dǎo)線垂直紙面放在a、d兩點(diǎn)。現(xiàn)給導(dǎo)線通有大小相等、方向垂直紙面向里的電流,下列說法正確的是(　　)
A.O處磁感應(yīng)強(qiáng)度最大
B.a、d兩處磁場方向相同
C.a、d兩處磁場方向相反
D.b、c、e、 f四點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等
三、非選擇題(本題共6小題,共60分)
13.(6分)某學(xué)習(xí)小組利用小磁針穩(wěn)定后的方向來探究通電螺線管周圍的磁場方向。
(1)通電螺線管正上方小磁針靜止時所指的方向如圖所示,則螺線管下方小磁針I(yè)指向左邊的是　　　　(選填“N”或“S”)極,螺線管內(nèi)部小磁針I(yè)I指向左邊的是　　　　(選填“N”或“S”)極。
(2)根據(jù)小磁針靜止時所指的方向判斷,下面四圖中正確的是　　　　。
A B C D
14.(8分)如圖為“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)請在圖中用實(shí)線將所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整。根據(jù)連線,在閉合開關(guān)S前,滑片P應(yīng)置于滑動變阻器的　　　(選填“最左端”“中間”或“最右端”)。
(2)在完成“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”這一實(shí)驗(yàn)后,接下來繼續(xù)使用這一實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“研究磁通量變化時感應(yīng)電流的方向”這一實(shí)驗(yàn)。閉合開關(guān)S,使A放置在B線圈中保持靜止,減小滑動變阻器接入電路中的阻值,觀察到靈敏電流計G的指針向左偏轉(zhuǎn)。根據(jù)這一現(xiàn)象判斷,當(dāng)A線圈相對B線圈向上運(yùn)動時,靈敏電流計的指針　　　　(選填“向左”或“向右”)偏轉(zhuǎn)。
15.(8分)風(fēng)能將成為21世紀(jì)大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能(氣流的動能)轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其主要部件包括風(fēng)輪機(jī)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等,如圖所示。
(1)風(fēng)輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機(jī)可接受風(fēng)能的面積。設(shè)空氣密度為ρ,氣流速度為v,風(fēng)輪機(jī)葉片長度為r,求單位時間內(nèi)流向風(fēng)輪機(jī)的最大風(fēng)能Pm。
(2)已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率P與Pm成正比。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速v1=9 m/s時能夠輸出電功率P1=540 kW。我國某地區(qū)風(fēng)速不低于v2=6 m/s的時間每年約為5 000小時。試估算這臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時。
16.(10分)如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場僅存在于坐標(biāo)系第一象限邊長為2L的正方形范圍內(nèi),左右各一半面積的范圍內(nèi),磁場方向相反。有一個邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd,開始與直角坐標(biāo)系共面。
(1)若導(dǎo)線框ab邊與y軸重合,以ab為軸cd邊向外勻速轉(zhuǎn)動,試問導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動120°時,穿過導(dǎo)線框的磁通量。
(2)若導(dǎo)線框沿垂直磁感線方向以速度v勻速通過磁場,從ab邊進(jìn)入磁場算起,規(guī)定剛開始時磁通量為正值,試推導(dǎo)線框的磁通量隨坐標(biāo)變化的函數(shù)關(guān)系式,并畫出穿過線框的磁通量隨橫坐標(biāo)的變化圖像。
17.(12分)已知通電的長直導(dǎo)線在周圍空間某位置產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=k,其中I為電流,r為該位置到長直導(dǎo)線的距離,k為常數(shù)。如圖所示,現(xiàn)有通電的兩根長直導(dǎo)線分別固定在正方體abcd-efgh的兩條邊dh和hg上,彼此絕緣,電流方向分別由d流向h、由h流向g,dh中電流是hg中電流大小的一半,dh中的電流在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。不計導(dǎo)線的粗細(xì),a、e兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別是多少
18.(16分)如圖所示,足夠長的金屬框架MON與足夠長的導(dǎo)體棒DE構(gòu)成回路,處在勻強(qiáng)磁場中且與磁場垂直。
(1)若B0=0.2 T,DE從O點(diǎn)出發(fā),向右以v0=0.5 m/s的速度勻速運(yùn)動4 s時,回路的磁通量的變化量是多少
(2)在圖中,若回路面積從S0=2 m2變到S1=12 m2,同一時間內(nèi)B從B0=0.2 T變到B1=1.0 T,回路中的磁通量變化量是多少
(3)若開始時B0=0.2 T,DE從O點(diǎn)右側(cè)1 m處出發(fā),向右以v1=1 m/s的速度勻速運(yùn)動,且閉合回路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時間t變化的表達(dá)式。
答案與解析
第三章　電磁場與電磁波初步
第四章　能源與可持續(xù)發(fā)展
1.D 2.D 3.C 4.C 5.A 6.A
7.C 8.B 9.BD 10.CD 11.AC 12.CD
1.D　根據(jù)能量守恒定律可知,無論在能量的轉(zhuǎn)化還是在能量的轉(zhuǎn)移過程中,能量的總量都是不變的。由能量的耗散知,在能量轉(zhuǎn)化的過程中,有一部分能量轉(zhuǎn)化為周圍環(huán)境中的內(nèi)能,而我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用,這表明,在能源的利用過程中,能量的總量雖然并未減少,但是在可利用的品質(zhì)上降低了,從便于利用的變成不便于利用的,而自然界的總能量仍是守恒的,故選項A、B、C正確,D錯誤,故選D。
2.D　遙控器發(fā)出的紅外線的頻率比醫(yī)院CT中的X射線的頻率小,故A錯誤;磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身決定,與F、IL無關(guān),故B錯誤;根據(jù)麥克斯韋理論可知變化的電場周圍產(chǎn)生磁場,變化的磁場周圍產(chǎn)生電場,故C錯誤;根據(jù)公式E=hν,可知能量子與電磁波的頻率成正比,故D正確。
3.C　線圈在位置B和位置C時都不與磁場垂直,而當(dāng)線圈與磁場垂直時,穿過線圈的磁通量最大,所以線圈由位置B到位置C的過程中,穿過線圈的磁通量先變大后變小,選項C正確。
4.C　穿過“眼眶”的磁通量大小為Φ=B1S,故A、B錯誤;在地球自轉(zhuǎn)180°的過程中,“眼眶”相對地磁場靜止,穿過“眼眶”磁通量的變化量為0,故C正確,D錯誤。
5.A　靜止時小磁針的N極垂直紙面向里,即磁場方向向里,根據(jù)安培定則可知直導(dǎo)線AC中的電流方向是從A流向C,如圖所示,故選項A正確;
根據(jù)安培定則可知,關(guān)于直導(dǎo)線AC與O對稱的E處的磁場與O處磁場方向相反,故選項B錯誤;D、O兩點(diǎn)磁場方向相同,所以將小磁針平移到O的左側(cè)D處,靜止時N極依然垂直紙面向里,故選項C錯誤;直導(dǎo)線AC中的電流逐漸增大的過程中,磁場方向不變,所以小磁針不會轉(zhuǎn)動,故選項D錯誤。
6.A　由于通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場是以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的一系列同心圓,甲圖中直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一平面內(nèi),當(dāng)導(dǎo)線中的電流增加時,穿過金屬圓環(huán)的磁通量增加,根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可知圓環(huán)中有感應(yīng)電流產(chǎn)生;乙圖中直導(dǎo)線與環(huán)面垂直,沒有磁感線穿過圓環(huán),因此當(dāng)導(dǎo)線中的電流增加時,穿過金屬圓環(huán)的磁通量仍為零,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流;丙、丁圖中穿入圓環(huán)的磁感線的條數(shù)和穿出圓環(huán)的磁感線的條數(shù)相等,合磁通量為零,因此當(dāng)導(dǎo)線中的電流增加時,穿過金屬圓環(huán)的磁通量仍為零,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。故選A。
7.C　
圖形剖析　
在水平位置時穿過線框的磁通量為Φ1=BS sin 37°=4×10-5×0.52×0.6 Wb=6.0×10-6 Wb,在豎直位置時穿過線框的磁通量為Φ2=-BS cos 37°=-4×10-5×0.52×0.8 Wb=-8.0×10-6 Wb,磁通量的變化量的大小為ΔΦ==1.4×10-5 Wb,故C正確。
知識拓展　磁通量的正、負(fù)
　　磁通量是標(biāo)量,但是有正負(fù)。磁通量的正、負(fù)不代表大小,只表示磁感線是怎樣穿過平面的。即若以向里穿過某面的磁通量為正,則向外穿過這個面的磁通量為負(fù)。
8.B　
圖形剖析　
甲　乙
由幾何關(guān)系可知,兩導(dǎo)線與P點(diǎn)的連線相互垂直,則由安培定則可知兩導(dǎo)線在P點(diǎn)的磁場方向如圖甲所示,可知B1=B2=B0 cos 45°=B0,其中B0方向水平向左;若僅改變其中一根通電直導(dǎo)線中電流的方向,如圖乙所示,則P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽==B0,故選B。
9.BD　煤炭和石油都是由幾億年以前的生物遺體形成的,這些能源短時間內(nèi)不能再次生成,它們的儲量是有限的,并不是取之不盡、用之不竭的,這是能源短缺;大量化石能源在使用時會排出有害氣體污染空氣,這是環(huán)境惡化。故B、D正確。
10.CD　由題意可知磁場范圍足夠大,線圈向左、向右、向上、向下平動時,穿過線圈的磁通量均不變,線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,選項A、B錯誤;線圈繞O1O2軸勻速轉(zhuǎn)動,或者繞O3O4軸變速轉(zhuǎn)動,穿過線圈的磁通量變化,線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,選項C、D正確。
11.AC　從n=5向n=4躍遷時,輻射出的光子能量為(-0.54 eV)-(-0.85 eV)=0.31 eV,在紅外線光子的能量范圍之內(nèi),則可被紅外測溫儀捕捉,選項A正確;從n=3向n=5躍遷時要吸收能量,選項B錯誤;從n=4向n=3躍遷時,輻射出的光子能量為(-0.85 eV)-(-1.51 eV)=0.66 eV,在紅外線光子的能量范圍之內(nèi),則可被紅外測溫儀捕捉,選項C正確;從n=3向n=2躍遷時,輻射出的光子能量為(-1.51 eV)-(-3.4 eV)=1.89 eV,不在紅外線光子的能量范圍之內(nèi),則不可被紅外測溫儀捕捉,選項D錯誤。
12.CD　根據(jù)安培定則知,a處電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直a、d連線向下,d處電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直a、d連線向上,如圖甲所示,由于兩導(dǎo)線電流大小相等,O到a、d的距離相等,所以BaO=BdO,O處磁感應(yīng)強(qiáng)度為0,選項A錯誤;a處電流在d點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直a、d連線向下,d處電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直a、d連線向上,a、d兩處磁場方向相反,選項B錯誤,C正確;a處電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直a、b連線向左,d處電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直d、b連線向上,由平行四邊形定則求得b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bb,如圖乙所示,同理可求得c、e、 f點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bc、Be、Bf,由于Bdf=Bae=Bac=Bdb,Baf=Bde=Bdc=Bab,因此Bb、Be、Bf、Bc大小相等,選項D正確。
甲　　乙
13.答案　(1)S(2分)　N(2分)　(2)A(2分)
解析　(1)觀察通電螺線管正上方小磁針靜止時所指的方向,可知通電螺線管右端為S極,左端為N極,則螺線管下方小磁針I(yè)指向左邊的是S極;因?yàn)橥娐菥€管內(nèi)部磁場由S極指向N極,所以通電螺線管內(nèi)部磁場從右向左,根據(jù)小磁針靜止時N極所指的方向是該點(diǎn)的磁場方向,可知小磁針I(yè)I指向左邊的是N極。
(2)由右手螺旋定則可以判斷出通電螺線管右側(cè)為N極,左側(cè)為S極,根據(jù)小磁針靜止時N極所指的方向是該點(diǎn)的磁場方向可得A正確。
14.答案　(1)圖見解析(4分)　最左端(2分)
(2)向右(2分)
解析　(1)如圖所示。
由圖可以看出,滑動變阻器采用限流式接法接入電路中,開關(guān)閉合之前,要將滑動變阻器連入電路的阻值調(diào)到最大,即將滑片置于最左端。
(2)減小滑動變阻器接入電路中的阻值,流過A線圈的電流增大,穿過B線圈的磁通量增大,靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)。當(dāng)A線圈相對B線圈向上運(yùn)動時,穿過B線圈的磁通量減小,則靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)。
15.答案　(1)πρr2v3　(2)8×105 kW·h
解析　(1)風(fēng)垂直流向風(fēng)輪機(jī)時,提供的風(fēng)能功率最大。葉片旋轉(zhuǎn)面積為S=πr2
單位時間內(nèi)垂直流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的氣體質(zhì)量為m=ρvS=ρv·πr2(1分)
風(fēng)能的最大功率可表示為Pm=mv2(2分)
得出Pm=(ρvS)v2=πρr2v3(1分)
(2)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為
P2=·P1=×540 kW=160 kW(2分)
最小年發(fā)電量約為
W=P2t=160×5 000 kW·h=8×105 kW·h(2分)
16.答案　(1)BL2
(2)見解析
關(guān)鍵點(diǎn)撥　當(dāng)ab邊通過磁場區(qū)域虛線時,導(dǎo)線框的一部分面積在右側(cè)磁場,一部分面積在左側(cè)磁場,則同時有磁感線沿相反方向穿過導(dǎo)線框,此時應(yīng)該求穿過導(dǎo)線框的合磁通量。
解析　(1)導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動120°時,與磁場方向夾角為60°,
則磁通量Φ=BL2 cos 60°=BL2(2分)
(2)從ab邊進(jìn)入磁場算起,0~L過程線框在左側(cè)磁場,有Φ1=BLx(1分)
L~2L過程,ab邊進(jìn)入右側(cè)磁場,cd邊在左側(cè)磁場,
則有Φ2=-BL(x-L)+BL(2L-x)(2分)
即Φ2=3BL2-2BLx(1分)
2L~3L過程,線框在右側(cè)磁場,有Φ3=-BL(3L-x)=BLx-3BL2(1分)
作出磁通量隨橫坐標(biāo)的變化圖像如圖所示。
(3分)
17.答案　B　B
解題思路　
解析　設(shè)正方體的棱長為L,則
dc=da=L,de=ha==L(2分)
由于dh中的電流在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,
且B=k
所以,dh中的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=k=B,方向由a指向b,如圖甲所示。(2分)
hg中的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=k=B,方向垂直ha,如圖甲所示。(2分)
由圖甲可知B1和B2垂直,
所以a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
Ba===B(2分)
dh中的電流在e點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B3=k=B,方向由e指向f,如圖乙所示。(1分)
hg中的電流在e點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B4=k=2B,方向由e指向a,如圖乙所示。(1分)
由圖乙可知B3和B4垂直,e點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Be===B(2分)
18.答案　(1)0.4 Wb　
(2)11.6 Wb　
(3)B=
解析　(1)DE棒向右以v0=0.5 m/s的速度勻速運(yùn)動4 s時,位移為x=v0t=2 m(1分)
由于∠MON=45°,此時回路的面積為
S== m2=2 m2(1分)
回路的磁通量的變化量為
ΔΦ1=B0S=0.4 Wb(2分)
(2)初態(tài)磁通量為
Φ1=B0S0=0.4 Wb(2分)
末態(tài)的磁通量為
Φ2=B1S1=12 Wb(2分)
回路中的磁通量的變化量為
ΔΦ2=Φ2-Φ1=11.6 Wb(2分)
(3)閉合回路三角形的直角邊長為x=x0+v1t=(1+t) m(2分)
閉合回路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,則磁通量不變,有B0·=B·x2(2分)
解得B=(2分)

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