1 . 2023年3月22日02时至20时，北京市阵风7级左右，山区阵风高达9级，并伴有沙尘暴，给人们的出行带来困难。北京中信大厦（中国尊）上的电磁阻尼器出现了摆动，及时对大厦进行减振，示意图如图所示，下列说法正确的是（　　）
   

A．风速越大，导体板中磁通量变化率越小

B．风速越大，导体板内产生的感应电动势越小

C．风速越大，导体板内电涡流越小

D．导体板内电涡流对永磁铁的电磁阻力是中信大厦（中国尊）减振的原因

2 . 某小组设计了一种呼吸监测方案：在人身上缠绕弹性金属线圈，观察人呼吸时处于匀强磁场中的线圈面积变化产生的电压，了解人的呼吸状况。如图所示，线圈P的匝数为N，磁场的磁感应强度大小为B，方向与线圈轴线的夹角为θ。若某次吸气时，在t时间内每匝线圈面积增加了S，则线圈P在该时间内的平均感应电动势为（　　）

   

A．	B．
C．	D．

3 . 交流发电机可分为“旋转电枢式”和“旋转磁极式”两种。通过旋转，使线圈磁通量发生变化，磁通量的变化规律决定了该线圈产生的感应电动势的规律。
（1）如图为旋转电枢式发电机的示意图。两磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B。线圈ABCD的面积为S，匝数为N（图中只画出了其中的一匝线圈），线圈的总电阻为r。线圈绕轴OOʹ匀速转动，角速度为ω。线圈通过滑环和电刷与外电路阻值为R的定值电阻连接。
a.从图示位置开始计时，写出线圈中电流瞬时值的表达式；
b. 求线圈转动过程中电阻R的发热功率。
（2）旋转电枢式发电机的线圈必须经过裸露的滑环和电刷来保持与外电路的连接，电压高时可能发生火花放电，因此发电站常采用“旋转磁极式”发电机。若（1）问中线圈和外电路不变，通过旋转磁极的方式，使线圈的磁通量随时间发生变化，规律为，式中Φ₀为线圈的磁通量的最大值，T为线圈磁通量变化的周期。
a.写出线圈的电动势随时间变化的规律；
b. 线圈磁通量从零增至最大的过程，求通过电阻R的电荷量q。

   

4 . 如图甲所示为亥姆霍兹线圈的示意图，两线圈平行正对放置、相距较近，两线圈中通有相同的电流，电流随时间变化的规律如图乙，m点为圆心、连线的中点，现在m点放置一个与通电线圈平行的小金属圆环，下列说法正确的是（　　）
   

A．时间内，两线圈之间磁场的磁感应强度大小恒定

B．时刻，位于m点的圆环产生的感生电动势最大

C．时刻前后瞬间，位于m点的圆环中产生的感应电流方向不同

D．如果m点的圆环水平放置，则m点的圆环中无感应电流

5 . 新型电动汽车在刹车时，可以用发电机来回收能量。假设此发电机原理可抽象为如图所示，两磁极之间的磁场可近似为均匀磁场，磁感应强度大小为B。 绕有n匝导线的线圈为长方形，长、宽分别为a和b，整个线圈都处于磁场中。线圈转轴为两条短边的三分点连线（如图所示），线圈外接有阻值为R的纯电阻负载。忽略线圈电阻，假设电动汽车刹车时受到的地面摩擦力等阻力与发电机线圈转动导致的阻力相比可以忽略，即刹车时失去的动能全部用来发电，电动汽车质量为M。
（1）初始时刻线圈平面与磁场垂直，若线圈转动角速度恒为ω，求电路开路时线圈两端电压随时间的变化；
（2）线圈和电阻回路闭合后，电动汽车在水平面上以某初始速度开始刹车。假设在另一种刹车模式下，刹车开始时线圈平面刚好与磁场垂直，且发电机线圈转动第一圈时角速度为，之后每转动一圈角速度的值为前一圈角速度的一半。若在发电机转完第N圈，且未转完第圈时，电动汽车刹停。求电动汽车初速度的范围。
   

6 . 在恒定的匀强磁场中，有一粗细均匀的金属丝围成的单匝正方形线圈ABCD，边长为a，如图所示。现用两外力拉两点（两力与线圈在同一平面内，且等大、反向、在同一直线上），使正方形线圈变形，AB边和AD边的夹角θ随时间均匀减小到0°，则下列说法正确的是（　　）
   

A．此过程中，感应电动势E一直增大

B．此过程中，感应电动势E一直减小

C．此过程中，AB边受到的安培力变化越来越快

D．此过程中，AB边受到的安培力变化越来越慢

7 . 如图所示为一手摇交流发电机，手轮半径为，小轮半径为，当转动手轮时，通过皮带传动，使轴承上的矩形线圈也同步转动起来，线圈在磁场中切割磁感线产生交流电。假定固定磁铁在线圈所在区域产生匀强磁场，磁感应强度，矩形线圈匝，面积，线圈总电阻（不计其他电阻），将额定电压为1V的小灯泡（图中未画）接在线圈输出端，小灯泡电阻为，当转动手轮保持角速度为不变时，下列说法正确的是（　　）

A．小轮的角速度与手轮转动的角速度大小相等

B．小灯泡两端的电压为1V

C．小灯泡的电功率与手轮转动的角速度的平方成正比

D．若仅增加线圈的匝数，则产生的感应电动势增大

8 . 物理学家对物理研究的热爱和精神激励着一代又一代的学子，我们在学习物理过程中应该要知道物理学家对物理的贡献，切不可张冠李戴。以下说法正确的是（　　）

A．伽利略通过“理想斜面实验”研究了不同斜面上小球的运动，从而推出如果斜面的倾角为90°时为自由落体运动

B．牛顿在历史上第一次提出了“速度”、“加速度”、“匀变速直线运动”等概念，这些概念为发现牛顿运动定律奠定了基础

C．物理学家库仑不但发现了库仑定律，还用扭秤实验测出了静电力常量k

D．总结出法拉第电磁感应定律“”的并不是法拉第，测出光速c的也不是麦克斯韦

9 . 如图甲所示为工业或医学上用到的电子感应加速器的核心部分侧视图；图乙为真空室俯视图，当图甲中线圈通以变化的电流时，将在真空室所在空间产生变化的磁场，变化的磁场将产生涡旋电场，涡旋电场的方向与感应电流方向的判断方法完全相同。其电场线是一系列以图乙O点为圆心的平行于纸面的同心圆。满足一定条件时，电子枪发射的电子在涡旋电场力的作用下被加速，同时在磁场力作用下绕O点做圆周运动。现建立如图丙所示模型研究电子感应加速器的工作原理：半径为r的光滑绝缘圆管（内外半径之差可忽略）固定在光滑绝缘水平桌面（纸面）内，圆管所包围圆形区域的平均磁感应强度（即磁通量与面积之比）（k为正的常数），方向垂直于纸面向外。质量为m、带电量为（）的小球（视为质点）在时刻释放。（本题计算过程中，电动势用表示，场强用表示）
（1）求小球在涡旋电场力作用下的绕行方向及转动一周后具有的动能。
（2）若纸面内离O点的距离为的范围内的变化磁场为匀强磁场，在的范围内不存在磁场，求（）处的涡旋电场的场强。
（3）撤去圆管，其余条件不变，为保证小球依然做半径为r的圆周运动，求任意时刻平均磁感应强度B与小球轨迹上的磁感应强度的比值。

10 . 利用物理模型对问题进行分析，是重要的科学思维方法。
（1）原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。设氢原子核外的电子以角速度绕核做匀速圆周运动，电子的电荷量为e，求等效电流I的大小。
（2）如图所示，由绝缘材料制成的质量为m、半径为R的均匀细圆环，均匀分布总电荷量为Q的正电荷。施加外力使圆环从静止开始绕通过环心且垂直于环面的轴线加速转动，角速度随时间t均匀增加，即（为已知量）。不计圆环上的电荷作加速运动时所产生的电磁辐射。
a．求角速度为时圆环上各点的线速度大小v以及此时整个圆环的总动能；
b．圆环转动同样也形成等效的环形电流，已知该电流产生的磁场通过圆环的磁通量与该电流成正比，比例系数为k（k为已知量）。由于环加速转动形成的瞬时电流及其产生的磁场不断变化，圆环中会产生感应电动势，求此感应电动势的大小E；
c．设圆环转一圈的初、末角速度分别为和，则有。请在a、b问的基础上，通过推导证明圆环每转一圈外力所做的功W为定值。