2018届高考物理第一轮总复习全程训练课练29电磁感应现象　楞次定律

2018届高考物理第一轮总复习全程训练课练29电磁感应现象　楞次定律

课练29　电磁感应现象　楞次定律 ‎1.下列说法中正确的是(　　)‎ A．电磁炉中的线圈通高频电流时，在铝金属锅上产生涡流，使锅体发热从而加热食物 B．磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，是为了防止电磁感应 C．精密线绕电阻常采用双线绕法，可以增强线绕电阻通电时产生的磁场 D．车站的安检门可以探测人身携带的金属物品，其是利用了电磁感应原理 ‎2.‎ ‎(多选)如图所示，在一空心螺线管内部中点处悬挂一铜环，电路接通瞬间，下列说法正确的是(　　)‎ A．从左往右看，铜环中有逆时针方向的感应电流 B．从左往右看，铜环中有顺时针方向的感应电流 C．铜环有收缩趋势 D．铜环有扩张趋势 ‎3.‎ 如图所示，条形磁铁竖直放在水平桌面上，铜质金属环从条形磁铁的正上方足够高处由静止开始下落，下列说法正确的是(　　)‎ A．金属环下落过程中，磁通量不变化，不产生感应电流 B．金属环下落的整个过程中，加速度都小于重力加速度g C．金属环下落的整个过程中，条形磁铁对桌面的压力都大于条形磁铁的重力 D．金属环下落的整个过程中，感应电流方向改变一次 ‎4.‎ 如图所示为地磁场的磁感线分布示意图．一架飞机在赤道上空匀速飞行，机翼保持水平，由于遇到强气流作用使飞机竖直下坠，在地磁场的作用下，金属机翼上产生了电势差．设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处的电势为φ2，忽略磁偏角的影响，则(　　)‎ A．若飞机从西往东飞，φ2比φ1高 B．若飞机从东往西飞，φ2比φ1高 C．若飞机从南往北飞，φ2比φ1高 D．若飞机从北往南飞，φ2比φ1高 ‎5.‎ 多年来物理学家一直设想用实验证实自然界中存在“磁单极子”．磁单极子是指只有S极或只有N极的磁性物质，其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布．如图所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一，abcd为用超导材料围成的闭合回路．设想有一个N极磁单极子沿abcd轴线从左向右穿过超导回路，那么在回路中可能发生的现象是(　　)‎ A．回路中无感应电流 B．回路中形成持续的abcda流向的感应电流 C．回路中形成持续的adcba流向的感应电流 D．回路中形成先abcda流向后adcba流向的感应电流 ‎6.‎ 如图所示，竖直放置的条形磁铁中央有一闭合金属弹性圆环，条形磁铁中心线与弹性圆环轴线重合，现将弹性圆环均匀向外扩大，下列说法中正确的是(　　)‎ A．穿过弹性圆环的磁通量增大 B．从上往下看，弹性圆环中有顺时针方向的感应电流 C．弹性圆环中无感应电流 D．弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外 ‎7.‎ 如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两条可自由滑动的导体棒ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体棒ab和cd的运动情况是(　　)‎ A．一起向左运动 B．一起向右运动 C．ab和cd相向运动，相互靠近 D．ab和cd相背运动，相互远离 ‎8.‎ 如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是(　　)‎ A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 B．穿过线圈a的磁通量变小 C．线圈a有扩张的趋势 D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大 ‎9.‎ ‎(多选)上海磁悬浮列车于2003年10月1日正式运营．图为其磁悬浮原理：B是用高温超导材料制成的超导圆环，图中A是圆柱形磁铁，将超导圆环B水平放在磁铁A上，它就能在磁场力作用下悬浮在磁铁A的上方空中．以下判断正确的是(　　)‎ A．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流．当稳定后，感应电流消失 B．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流．当稳定后，感应电流仍存在 C．在B放入磁场的过程中，如B中感应电流方向为如图所示方向，则A的N极朝上 D．在B放入磁场的过程中，如B中感应电流方向为如图所示方向，则A的S极朝上 ‎10.‎ 法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机．铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路．转动摇柄，使圆盘如图示方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，圆盘半径为L，圆盘匀速转动的角速度为ω，不计圆盘电阻．则下列说法正确的是(　　)‎ A．因为穿过圆盘的总磁通量为零，故不产生感应电动势，因此通过R的电流为零 B．通过R的电流方向从a到b C．通过R的电流方向从b到a D．通过R的电流大小为BωL2/R ‎11．(2017·重庆二测)如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向 垂直纸面向里，宽度为l，上、下边界与地面平行，下边界与地面相距l.将一个边长为l，质量为m，总电阻为R的正方形刚性导电线框ABCD置于匀强磁场区域上方，线框CD边与磁场上边界平行，从高于磁场上边界h的位置由静止释放，h的值能保证AB边匀速通过磁场区域．从AB边离开磁场到CD边落到地面所用时间是AB边通过磁场时间的2倍(重力加速度为g)．求：‎ ‎(1)线框通过磁场过程中电流的方向；‎ ‎(2)磁场区域内磁感应强度的大小；‎ ‎(3)CD边刚进入磁场时线框加速度与h的函数关系，分析h在不同情况下加速度的大小和方向，计算线框通过磁场区域产生的热量．‎ ‎12．在如图甲所示的半径为r的竖直圆柱形区域内，存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化关系为B＝kt(k>0且为常量)．‎ ‎(1)将一由细导线构成的半径为r、电阻为R0的导体圆环水平固定在上述磁场中，并使圆环中心与磁场区域的中心重合．求在T时间内导体圆环产生的焦耳热；‎ ‎(2)上述导体圆环之所以会产生电流是因为变化的磁场会在空间激发涡旋电场，该涡旋电场驱使导体内的自由电荷定向移动，形成电流．如图乙所示，在半径为r的圆周上，涡旋电场的电场强度大小处处相等，并且可以用E＝计算，其中ε为由于磁场变化在半径为r的导体圆环中产生的感生电动势．如图丙所示，在磁场区域的水平面内固定一个内壁光滑的绝缘环形真空细管道，其内环半径为r，管道中心与磁场区域的中心重合．由于细管道半径远远小于r，因此细管道内各处电场强度大小可视为相等的．某时刻，将管道内电荷量为q的带正电小球由静止释放(小球的直径略小于真空细管道的直径)，小球受到切向的涡旋电场力的作用而运动，该力将改变小球速度的大小．忽略小球受到的重力、小球运动时激发的磁场以及相对论效应．‎ ‎①若小球由静止经过一段时间加速，获得动能Em，求小球在这段时间内在真空细管道内运动的圈数；‎ ‎②若在真空细管道内部空间加有方向竖直向上的恒定匀强磁场，小球开始运动后经过时间t0，小球与环形真空细管道之间恰好没有作用力，求在真空细管道内部所加磁场的磁感应强度的大小．‎ ‎　 　 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．(多选)(2016·课标Ⅱ)‎ 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是(　　)‎ A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流过电阻R C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 ‎2．(多选)(2015·课标Ⅰ)‎ ‎1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是(　　)‎ A．圆盘上产生了感应电动势 B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动 ‎3．(2016·北京理综)‎ 如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb.不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是(　　)‎ A．Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向 B．Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向 C．Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向 D．Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向 ‎4．(2017·湖北黄冈质检)如图，虚线P、Q、R间存在着磁感应强度大小相等，方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面，磁场宽度均为L.一等腰直角三角形导线框abc，ab边与bc边长度均为L，bc边与虚线边界垂直．现让线框沿bc方向匀速穿过磁场区域，从c点经过虚线P开始计时，以逆时针方向为导线框中感应电流i的正方向，则下列四个图象中能正确表示i－t图象的是(　　)‎ ‎5．(2017·湖北襄阳二联)如图甲所示，矩形线圈abcd固定于方向相反的两个磁场中，两磁场的分界线OO′恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向内为正，线圈中感应电流逆时针方向为正．则线圈中感应电流随时间的变化图象为(　　)‎ ‎6．(2017·江苏四市模拟)‎ 如图所示，螺线管与灵敏电流计相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，下列说法正确的是(　　)‎ A．电流计中的电流先由a到b，后由b到a B．a点的电势始终低于b点的电势 C．磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量 D．磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度 ‎7．(多选)(2017·江苏镇江模拟)‎ 航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示．当固定线圈上突然通过直流电时，线圈左侧的金属环被弹射出去．现在线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，电阻率ρ铜<ρ铝．则合上开关S的瞬间(　　)‎ A．从右侧看，环中产生沿逆时针方向的感应电流 B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力 C．若将金属环置于线圈右侧，环将向右弹射 D．电池正、负极调换后，金属环仍能向左弹射 ‎8．(多选)(2017·呼和浩特质量调研)‎ 如图所示，在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B，其方向垂直于纸面向外，一个边长也为a的等边三角形导线框架EFG正好与上述磁场区域的边界重合，而后绕其几何中心O点在纸面内以角速度ω顺时针方向匀速转动，于是线框EFG中产生感应电动势，若转过60°后线框转到图中的虚线位置，则在这段时间内(　　)‎ A．感应电流方向为E→G→F→E B．感应电流方向为E→F→G→E C．平均感应电动势大小等于 D．平均感应电动势大小等于 ‎9．(多选)(2017·安徽五校第三次联考)‎ 空间中存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场区域的横截面为等腰直角三角形，底边水平，其斜边长度为L.一正方形导体框abcd的边长也为L，开始时正方形导体框的ab边与磁场区域横截面的斜边刚好重合，如图所示．由图示的位置开始计时，正方形导体框以平行于bc边的速度v匀速穿越磁场．若导体框中的感应电流为i，a、b两点间的电压为Uab，感应电流取逆时针方向为正，则导体框穿越磁场的过程中，i、Uab随时间变化的图象正确的是(　　)‎ ‎10．(多选)(2017·广州一测)‎ 如图所示，两平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨垂直并构成闭合回路，且两棒都可沿导轨无摩擦滑动．用与导轨平行的水平恒力F向右拉cd棒，经过足够长时间以后(　　)‎ A．两棒间的距离保持不变 B．两棒都做匀速直线运动 C．两棒都做匀加速直线运动 D．ab棒中的电流方向由b流向a ‎11．(2017·陕西汉中二模)‎ 如图所示，两根完全相同的光滑金属导轨OP、OQ固定在水平桌面上，导轨间的夹角为θ＝74°.导轨所在空间有垂直于桌面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B0＝0.2 T，t＝0时刻，一长为L＝1 m的金属杆MN在外力的作用下以恒定速度v＝0.2 m/s从O点开始向右滑动．在滑动过程中金属杆MN与导轨接触良好，且始终垂直于两导轨夹角的平分线，金属杆中点始终在两导轨夹角的平分线上．导轨与金属杆单位长度的电阻均为r0＝0.1 Ω/m.(sin30°＝0.6，cos37°＝0.8)求：‎ ‎(1)t＝2 s时刻，金属杆中的电流；‎ ‎(2)0～2 s内，闭合回路中产生的焦耳热；‎ ‎(3)若在t＝2 s时刻撤去外力，为保持金属杆继续以v＝0.2 m/s做匀速运动，在金属杆脱离导轨前可采取将B从B0逐渐减小的方法，则磁感应强度B应随时间怎样变化(写出B与t的关系式)?‎ ‎12．(2017·河北石家庄一模)‎ 如图所示，间距为L的平行且足够长的光滑导轨由两部分组成：倾斜部分与水平部分平滑相连，倾角为θ，在倾斜导轨顶端连接一阻值为r的定值电阻．质量为m、电阻也为r的金属杆MN垂直导轨跨放在导轨上，在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场；在水平导轨区域加另一垂直导轨平面向下、磁感应强度大小也为B的匀强磁场．闭合开关S，让金属杆MN从图示位置由静止释放，已知金属杆运动到水平导轨前，已达到最大速度，不计导轨电阻且金属杆始终与导轨接触良好，重力加速度为g.求：‎ ‎(1)金属杆MN在倾斜导轨上滑行的最大速率vm；‎ ‎(2)金属杆MN在倾斜导轨上运动，速度未达到最大速度vm前，当流经定值电阻的电流从零增大到I0的过程中，通过定值电阻的电荷量为q，求这段时间内在定值电阻上产生的焦耳热Q；‎ ‎(3)金属杆MN在水平导轨上滑行的最大距离xm.‎ 课练29　电磁感应现象　楞次定律 ‎1．D　电磁炉中的线圈通高频电流时，在铁磁性金属锅上产生涡流，使锅体发热从而加热食物，而铝非铁磁性金属，因为铝的电阻率较小，发热效果不好，A错误；磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，当线圈和铝框一起在磁场中运动时，铝框中产生感应电流，感应电流会使铝框受到与运动方向相反的安培力作用，即电磁阻尼，是利用了电磁感应，B错误；精密线绕电阻常采用双线绕法，双线中电流方向相反，可以减小电阻中通过电流时产生的自感电动势，C错误；车站的安检门利用涡流探测原理：线圈中交变电流产生交变的磁场，会在金属物品中产生交变的感应电流，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到，D正确．‎ ‎2．BC　电路接通瞬间，螺线管中电流从无到有，铜环中磁通量增大，产生感应电流，由楞次定律可判断出从左往右看，铜环中有顺时针方向的感应电流，铜环有收缩趋势，A、D错误，B、C正确．‎ ‎3．D　金属环从条形磁铁的正上方足够高处由静止开始下落，磁通量先增大，根据楞次定律，金属环产生逆时针方向的感应电流，经过虚线O后磁通量减小，产生顺时针方向的感应电流，感应电流方向改变一次，A错误、D正确；在金属环下落到虚线O处时，磁通量不变，不产生感应电流，不受电磁阻尼作用，金属环下落的加速度等于g，条形磁铁对桌面的压力等于条形磁铁的重力，B、C错误．‎ ‎4．C　当飞机在赤道上空竖直下坠时，由于地磁场向北，若飞机从西往东飞，或从东往西飞，机翼不切割磁感线，不产生感应电动势，电势φ2与φ1‎ 相等，A、B错误；若飞机从南往北飞，且飞机竖直下坠，由右手定则可知φ2比φ1高，C正确；若飞机从北往南飞，且飞机竖直下坠，由右手定则可知φ2比φ1低，D错误．‎ ‎5．C　N极磁单极子的磁感线分布类似于正点电荷的电场线分布，由楞次定律知，回路中形成方向沿adcba流向的感应电流，由于回路为超导材料做成的，电阻为零，故感应电流不会消失，C项正确．‎ ‎6．B　竖直向下穿过条形磁铁内部的磁感线与磁铁外部的磁感线形成闭合曲线，故穿过弹性圆环的磁感线方向竖直向下，当将弹性圆环均匀向外扩大时，穿过弹性圆环的磁通量减小，由楞次定律知产生顺时针方向的电流(从上向下看)，由左手定则可判断出圆环受到的安培力方向沿半径向里．‎ ‎7．C　电流增强时，电流在abdc回路中产生的垂直纸面向里的磁场增强，回路中磁通量增大，根据楞次定律可知回路要减小面积以阻碍磁通量的增加，因此，两导体棒要相向运动，相互靠近．选项C正确．‎ ‎8．D　若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，螺线管b中电流增大，根据楞次定律，线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，穿过线圈a的磁通量变大，线圈a有缩小的趋势，线圈a对水平桌面的压力FN将增大，选项A、B、C错误，D正确．‎ ‎9．BC　本题借助磁悬浮模型，考查磁悬浮列车原理．当将B靠近A时，穿过B中的磁通量增大，在该环中会产生感应电流，但由于超导体(电阻率为零)没有电阻，所以B中的电流不会变小，永远存在，故选项A错误、B正确；此时B悬浮在A的上方空中，即相互排斥，由安培定则可判断出B的下面相当于磁铁N极，因此A的N极朝上，故选项C正确、D错误．‎ ‎10．C　本题主要考查了动生电动势、右手定则等知识点，意在考查考生的理解能力和推理能力．可将圆盘看成是由许多根长度为L的铜条拼接而成的，这许多根铜条均切割磁感线产生感应电动势，它们并联起来为电阻R供电，故选项A错误；对其中一根长度为L的铜条，由右手定则可知，电流从圆盘的圆心流出，从b流进电阻，故选项B错误、C正确；通过电阻R的电流I＝E/R，n根铜条并联的电动势等于一根铜条产生的电动势E＝BLv，v＝ωL/2，联立解得I＝BL2ω/2R，故选项D错误．‎ ‎11．解题思路：(1)由楞次定律得，线框中电流方向：CD边在磁场中时沿D→C→B→A→D方向 AB边在磁场中时沿A→B→C→D→A方向 ‎(2)设线框AB边在磁场中做匀速运动的速度大小为v1，穿过磁场的时间为t，AB边切割磁感线产生的电动势为E1，线框中电流为I1，则 mg＝I1lB E1＝lv1B I1＝ l＝v1t 根据题意和匀变速直线运动规律，得 l－l＝v1(2t)＋g(2t)2‎ 联立解得v1＝2，B＝ ‎(3)设线框CD边刚进入磁场时，速度大小为v，加速度大小为a，线框CD边产生的电动势为E，电流为I，线框通过磁场区域产生的热量为Q 由动能定理得mgh＝mv2－0‎ 解得v＝ E＝lvB I＝ 解得I＝ 由牛顿第二定律得mg－IlB＝ma 解得a＝g 当h＝2l时，a＝0‎ 当h>2l时，加速度大小为g，方向竖直向上 当h<2l时，加速度大小为g，方向竖直向下 根据能量守恒定律，有Q＝mg(h＋2l)－mv 解得Q＝mgh 答案：(1)见解析　(2)　(3)见解析 ‎12．解题思路：(1)穿过导体圆环内的磁通量发生变化，将产生感生电动势，导体圆环的面积S＝πr2，根据法拉第电磁感应定律，感生电动势为：ε＝＝＝S＝πr2k 导体圆环内感生电流I＝＝ 在T时间内导体圆环产生的焦耳热Q＝I2R0T 联立解得：Q＝ ‎(2)①根据题意可知，磁场变化将在真空管道处产生涡旋电场，该电场的电场强度E＝＝ 小球在该电场中受到电场力的作用，电场力的大小为：‎ F＝Eq＝ 电场力的方向与真空管道相切，即与速度方向始终相同，小球将会被加速，动能变大 设小球由静止到其动能为Em的过程中，小球运动的路程为s，根据 动能定理有Fs＝Em－0‎ 小球运动的圈数N＝ 联立解得：N＝ ‎②小球的切向加速度大小为a＝＝ 由于小球沿速度方向受到大小恒定的电场力，所以可以把小球从开始运动到t0时刻，小球在真空细管道内沿切线方向的加速运动等效成匀加速直线运动 小球的速度大小v满足v＝at0‎ 小球沿管道做圆周运动，t0时刻，因为小球与管道之间没有相互作用力，所以，小球受到的洛伦兹力提供小球的向心力，设所加磁场的磁感应强度为B0，则有qvB0＝ 联立解得：B0＝ 答案：(1)　(2)①　② 加餐练 ‎1．AB　设圆盘的半径为L，可认为圆盘由无数根辐条构成，则每根辐条切割磁感线产生的感应电动势E＝BL2ω，整个回路中的电源为无数个电动势为E 的电源并联而成，电源总内阻为零，故回路中电流I＝＝，由此可见A正确．R上的热功率P＝I2R＝，由此可见，ω变为原来的2倍时，P变为原来的4倍，故D错．由右手定则可判知B正确．电流方向与导体切割磁感线的方向有关，而与切割的速度大小无关，故C错．‎ ‎2．AB　‎ 如图所示，将铜圆盘等效为无数个长方形线圈的组合，则每个线圈绕OO′轴转动时，均有感应电流产生，这些感应电流产生的磁场对小磁针有作用力，从而使小磁针转动起来，可见A、B均正确．由于圆盘面积不变，与磁针间的距离不变，故整个圆盘中的磁通量没有变化，C错误．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场，由安培定则可判断在中心方向竖直向下，其他位置关于中心对称，此磁场不会导致磁针转动，D错误．‎ ‎3．B　由题意可知＝k，导体圆环中产生的感应电动势E＝＝，S＝·πr2，因ra∶rb＝2∶1，故Ea∶Eb＝4∶1；由楞次定律知感应电流的方向均沿顺时针方向，选项B正确．‎ ‎4．A　由右手定则可知导线框从左侧进入磁场时，电流方向为逆时针方向，即沿正方向，且逐渐增大，导线框刚好完全进入P、Q之间的瞬间，电流由正向最大值变为零，然后电流方向变为顺时针且逐渐增加，当导线框刚好完全进入P、Q之间的瞬间，电流由负向最大值变为零．故A正确．‎ ‎5．A　由E＝nS及I＝，可知磁场均匀变化时产生的电流恒定，再结合楞次定律和安培定则分析，可知A正确．‎ ‎6．D　由楞次定律，可判断出电流计中的电流先由b到a，后由a到b，A错误；螺线管中产生感应电动势，是回路的电源，磁铁从螺线管的正上方进入时，b点电势高于a点电势；磁铁从螺线管的下方出来时，a点电势高于b 点电势，B错误；由能量守恒定律可知，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管过程中，磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量和磁铁增加的动能之和，C错误；由于受到向上的吸引力作用，磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度，D正确．‎ ‎7．BCD　闭合开关S的瞬间，金属环中向右的磁场磁通量增大，根据楞次定律，从右侧看，环中产生沿顺时针方向的感应电流，A错误；由于电阻率ρ铜<ρ铝，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，铜环中产生的感应电流大于铝环中产生的感应电流，由安培力公式可知，铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，B正确；若将金属环置于线圈右侧，则闭合开关S的瞬间，从右侧看，环中产生沿顺时针方向的感应电流，环将向右弹射，C正确；电池正、负极调换后，同理可以得出金属环仍能向左弹射，D正确．‎ ‎8．BC　本题考查了法拉第电磁感应定律、楞次定律等知识点．根据题意，穿过线框的磁通量变小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场相同，再由安培定则可知感应电流方向为E→F→G→E，A项错误、B项正确；根据几何关系可得，磁场穿过线框的有效面积减小了ΔS＝a2，根据法拉第电磁感应定律得平均感应电动势＝B＝，C项正确、D项错误．‎ ‎9．AD　本题考查电磁感应知识，意在考查考生运用法拉第电磁感应定律解题的能力．由楞次定律可知，导体框进入磁场时感应电流的方向为逆时针方向，出磁场时感应电流的方向为顺时针方向，由E＝Blv可知i＝＝，导体框进、出磁场时，有效切割长度l均由L逐渐变为零，所以电流也是从大变小，A项正确、B项错误；进磁场时ab边为电源，Uab为负值，且大小为BLv，出磁场时ab边不是电源，电流从b到a，Uab为负值，且大小为，C项错误、D项正确．‎ ‎10．CD　本题考查了电磁感应、闭合电路欧姆定律、牛顿运动定律及其相关的知识点．设回路的总电阻为R，用与导轨平行的水平恒力F向右拉cd棒，cd棒做加速运动．由F－BIL＝ma，I＝，E＝BLv，联立解得F－＝ma.随着速度的增大，cd棒所受安培力逐渐增大，说明cd棒做加速度逐渐减小的加速运动．ab 棒在安培力作用下做加速度逐渐增大的加速运动．经过足够长时间以后，二者加速度均不再变化，两棒都做匀加速直线运动，两棒间的距离随时间变化，选项A、B错误，C正确；由左手定则可判断出ab棒中的电流方向由b流向a，选项D正确．‎ ‎11．解题思路：(1)在t时刻，连入回路的金属杆的长度：L0＝2vt tan37°‎ 回路的总电阻：R＝2(vttan37°＋)r0‎ 电动势：E＝B0L0v 回路的电流：I＝ 解得：I＝0.15 A ‎(2)由于电流恒定，在t时刻回路消耗的电功率：P＝I2R 则在0～2 s内回路消耗的平均电功率：‎ ＝＝1.8×10－3 W 回路中产生的焦耳热：‎ Q＝t＝3.6×10－3 J ‎(3)在t＝2 s时刻撤去外力后，因金属杆做匀速运动，故光滑金属杆不再受到安培力作用，回路中电流为零，任一时刻回路中的磁通量相等，Φ1＝Φ2‎ 三角形回路的面积：S＝＝ t1＝2 s时刻回路的磁通量：Φ1＝B0 t时刻回路的磁通量：Φ2＝B 解得：B＝(2 s≤t≤ s)‎ 答案：(1)0.15 A　(2)3.6×10－3 J ‎(3)见解析 ‎12．解题思路：(1)金属杆MN在倾斜导轨上滑行的速度最大时，其受到的合力为零，‎ 对其受力分析，可得：mgsinθ－BIL＝0‎ 根据欧姆定律可得：I＝ 解得：vm＝ ‎(2)设在这段时间内，金属杆运动的位移为x，‎ 由电流的定义可得：q＝IΔt 根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律得：＝＝ 解得：x＝ 设电流为I0时金属杆的速度为v0，根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律，可得：I0＝ 此过程中，电路产生的总焦耳热为Q总，由功能关系可得：mgxsinθ＝Q总＋mv 定值电阻产生的焦耳热Q＝Q总 解得：Q＝－ ‎(3)金属杆在水平导轨上滑行的最大距离为xm，‎ 由牛顿第二定律得：BIL＝ma 由法拉第电磁感应定律、欧姆定律可得：I＝ 可得：v＝m vΔt＝mΔv，即xm＝mvm 得：xm＝ 答案：(1)vm＝　(2)Q＝－ ‎(3)xm＝