2009年哥本哈根气候变化会议的召开，使低碳技术成为人们关注的热点。科学家对一种新型风力发电装置——风筝风力发电机（英文简称KiteGen）给予厚望，风筝风力发

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2009年哥本哈根气候变化会议的召开，使低碳技术成为人们关注的热点。科学家对一种新型风力发电装置——风筝风力发电机（英文简称KiteGen）给予厚望，风筝风力发电机的发电量有可能同核电站相媲美，可能带来一场能源革命。若用该风筝来带动一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（）

A．t=0时，交变电动势的瞬时值为10V

B．t=1×10^-2s时，穿过线圈的磁通量为0

C．t=2×10^-2s时，穿过线圈磁通量变化率最大

D．t=2×10^-2s时，线圈平面与磁感线垂直

答案

解析

t=0时，交变电动势的瞬时值为1000V, t=1×10^-2s时，穿过线圈的磁通量最大，t=2×10^-2s时，穿过线圈磁通量变化率最大，此时线圈平面与磁感线平行。

举一反三

如图所示，有两根和水平方向成

角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直轨道平面的匀强磁场B，一根质量为m的金属杆MN从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，流经金属棒的电流达到最大，金属杆做匀速运动，金属杆和轨道电阻均不计。则（）
]

A．下滑过程中，金属杆中的电流方向为从M到N

B．加速运动过程中，金属杆克服安培力做的功大于可变电阻R产生的焦耳热

C．匀速运动过程中，金属杆的重力功率等于可变电阻R的发热功

D．若R增大，流经金属棒的最大电流将减小

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（16分）如图所示，MN、PQ是两条水平平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与电阻R＝20Ω组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比n₁: n₂＝1 : 10，导轨宽L＝5m。质量m＝2kg、电阻r＝1Ω的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力F作用下从t＝0时刻开始在图示的两虚线范围内往复运动，其速度随时间变化的规律是v＝2sin20πt m/s。垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度B＝4T。导轨、导线和线圈电阻不计。求：

（1）从t＝0到t₁＝10 s的时间内，电阻R上产生的热量Q＝?
（2）从t＝0到t₂＝0.025 s的时间内，外力F所做的功W＝?

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如图所示，水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R，轨道所在处有竖直向下的匀强磁场，金属棒ab横跨导轨，第一次用恒定的拉力F作用下由静止开始向右运动，稳定时速度为 2v，第二次保持拉力的功率P恒定，由静止开始向右运动，稳定时速度也为2v，（除R外，其余电阻不计，导轨光滑），在两次金属棒ab速度为v时加速度分别为a₁、a₂，则（）

A．	B．
C．	D．

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如图所示，水平金属圆盘置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，随盘绕金属转轴

以角速度

沿顺时针方向匀速转动，盘的中心及边缘处分别用金属滑片与一理想变压器的原线圈相连。已知圆盘半径为r，理想变压器原、副线圈匝数比为n，变压器的副线圈与一电阻为R的负载相连。不计圆盘及导线的电阻，则下列说法中正确的是（）

A．变压器原线圈两端的电压为

B．变压器原线圈两端的电压为

C．通过负载R的电流为

D．通过负载R的电流为

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（20分）
如图所示，两根平行金属导轨MN、PQ相距为d=1.0m，导轨平面与水平面夹角为α=30°，导轨上端跨接一定值电阻R=16Ω，导轨电阻不计，整个装置处于与导轨平面垂直且向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1.0T。一根与导轨等宽的金属棒矿垂直MN、PQ静止放置，且与导轨保持良好接触。金属棒质量m=0.1kg、电阻r=0.4Ω，距导轨底端S₁=3.75m。另一根与金属棒ef平行放置的绝缘棒gh长度也为d，质量为

，从导轨最低点以速度v₀=110m／s沿轨道上滑并与金属棒发生正碰（碰撞时间极短），碰后金属棒沿导轨上滑S₂=0.2m后再次静止，此过程中电阻R上产生的电热为Q=0.2J。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为

，g取10m／s²，求：
（1）绝缘棒幽与金属棒矿碰前瞬间绝缘棒的速率；
（2）两棒碰

后，安培力对金属棒做的功以及碰后瞬间金属棒的加速度；
（3）金属棒在导轨上运动的时间。

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