2020-2021学年高三物理一轮复习练习卷：电磁感应

2020-2021学年高三物理一轮复习练习卷：电磁感应

2020-2021 学年高三物理一轮复习练习卷：电磁感应 一、单选题 1．如图，ab 是水平面上一个圆的直径，在过 ab 的竖直平面内有一根通电导线 cd。已知 cd 平行于 ab，当 cd 竖直向上平移时，电流的磁场穿过圆面积的磁通量将（ ） A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．始终为零 D．不为零，但保持不变 2．如图所示，1831 年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A 线圈与电源、滑动变阻器 R 组成一个 回路，B 线圈与开关 S、电流表 G 组成另一个回路.通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流 的条件.关于该实验下列说法正确的是( ) A．闭合开关 S 的瞬间，电流表 G 中有푎 → 푏的感应电流 B．闭合开关 S 的瞬间，电流表 G 中有푏 → 푎的感应电流 C．闭合开关 S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表 G 中有푎 → 푏的感应电流 D．闭合开关 S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表 G 中有푏 → 푎的感应电流 3．如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管 P 和塑料管 Q 竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高 度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（ ） A．在 P 和 Q 中都做自由落体运动 B．在两个下落过程中的机械能都守恒 C．在 P 中的下落时间比在 Q 中的长 D．落至底部时在 P 中的速度比在 Q 中的大 4．如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈 abcd，在细长磁铁的 N 极附近竖直下落，保持 bc 边在纸 外，ad 边在纸内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ.在这个过程中，线圈中 感应电流 A．沿 abcd 流动 B．沿 dcba 流动 C．由Ⅰ到Ⅱ是沿 abcd 流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿 dcba 流动 D．由Ⅰ到Ⅱ是沿 dcba 流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿 abcd 流动 5．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，下列说法 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 有收缩的趋势 D．线圈 a 对水平桌面的压力 FN 将减小 6．如图所示，一正方形线圈的匝数为 n，边长为 a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中， 在 t 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由 B 均匀的增大到 2B．在此过程中，线圈中产生的感 应电动势为（ ） A． 2 2 Ba t B． 2 2 nBa t C． 2n B a t D． 22 nBa t 7．平行闭合线圈的匝数为 n，所围面积为 S，总电阻为 R，在 Δt 时间内穿过每匝线圈的磁通量变化 为 ΔΦ，则通过导线某一截面的电荷量为（ ） A． R  B． RnS  C． n tR   D． n R  8．如图，在磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆 MN 在平行金属导轨上以速 度 v 向右匀速滑动，MN 中产生的感应电动势为 El，若磁感应强度增为 2B，其他条件不变，MN 中 产生的感应电动势变为 E2．则通过电阻 R 的电流方向及 E1 与 E2 之比 El∶E2 分别为 A．c→a，2∶1 B．a→c，2∶1 C．a→c，1∶2 D．c→a，1∶2 9．如图所示，一宽 40 cm 的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为 20 cm 的正方形导线 框位于纸面内，以垂直于磁场边界的速度 v＝20 cm/s 匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框有一边 始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻 t＝0，正确反映感应电流随时间变化规律的图 象是( ) A． B． C． D． 10．如图所示，两根等高光滑的 1/4 圆弧轨道，半径为 r、间距为 L，轨道电阻不计．在轨道顶端 连有一阻 值为 R 的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为 B，现有一根长 度稍大于 L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置 cd 开始，在拉力作用下以初速度 v0 向右沿轨道 做匀速圆周运动至 ab 处， 则该过程中（ ） A．通过 R 的电流方向为由 a→R→b B．通过 R 的电流方向为由 b→R→a C．R 上产生的热量为 22 0 4 BLv R  D．流过 R 的电量为 2 BLr R  11．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下列六个物理量的表达式中为比值定义式的 是（ ） ①加速度： Fa m ②功率： =WP t ③电场强度： FE q ④电流： qI t ⑤电动势： Ent   ⑥磁感应强度： FB IL A．①②③⑤ B．②③④⑥ C．②④⑤⑥ D．①③④⑥ 12．如图，沿东西方向站立的两同学（左西右东)做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个 灵敏电流计（零刻度在表盘中央）的两个接线柱上，形成闭合回路，然后迅速摇动 MN 这段“绳”．假 设图 M 中情景发生在赤道，则下列说法正确的是 A．当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大 B．当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大 C．当“绳”向下运动时，N 点电势比 M 点电势高 D．摇“绳”过程中，灵敏电流计指针的偏转方向不变 13．如图所示，平行导轨之间有一个矩形磁场区，在相等面积两部分区域内存在着磁感应强度大小 相等方向相反的匀强磁场．细金属棒 AB 沿导轨从 PQ 处匀速运动到 P′Q′的过程中，棒上 AB 两端的 电势差 UAB 随时间 t 的变化图象正确的是 A． B． C． D． 14．将一个半径为 r，电阻为 R，圆心角为 30°的扇形金属线框 OCD 置于如图所示的两个匀强磁场 I 和 II 中，MN 为分界线，在磁场 I 中，磁感应强度大小为 B，在磁场 II 中，磁感应强度大小为 2B， 方向均垂直于纸面向里。T=0 时刻，扇形金属线框从图示的位置开始绕着 O 点在纸面内以角速度  沿顺时针方向匀速转动，规定 O→C→D→O 的方向为扇形金属线框中产生感应电流的正方向。在其 转动一周的过程中，金属线框内产生的感应电流随时间变化的图像正确的是 A． B． C． D． 15．一直升飞机停在南半球的某地上空，该处地磁场有竖直方向的分量，其分量大小为 B，直升飞 机螺旋桨叶片的长度为 l，螺旋桨转动的频率为 f，从上往下的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向 转动，螺旋桨叶片的近轴端为 a，远轴端为 b，如图所示，如果忽略 a 到转轴中心线的距离，用  表 示每个叶片中的感应电动势，则( ) A． 2fl B ，且 a 点电势低于 b 点电势 B． 22 f l B ，且 a 点电势低于 b 点电势 C． 2f l B ，且 a 点电势高于 b 点电势 D． ，且 a 点电势高于 b 点电势 16．如图所示，在磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆 MN 在平行金属 导轨上以速度 v 向右匀速滑动．金属导轨间距为电阻不计，金属杆的电阻为 2R、长度为 L，ab 间电 阻为 R，MN 两点间电势差为 U，则通过电阻 R 的电流方向及 U 的大小（ ） A．a→b，BLv B．a→b， 3 BLv C．a→b， 2 3 BLv D．b→a， 17．如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为 a，总电阻为 R（指拉直时两端的电阻），磁感应强 度为 B 的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点 A 铰链连接的长度为 2a、电阻为 2 R 的导体棒 AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为 v，则这时 AB 两端的电压大 小为（ ） A． 3 Bav B． 6 Bav C． 2 3 Bav D． Bav 18．如图所示，由同种材料制成，粗细均匀，边长为 L、总电阻为 R 的单匝正方形闭合线圈 MNPQ 放置在水平面上，空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为 B 的有界匀强磁场，磁场两边界成 θ= 45 角。现使线圈以水平向右的速度 ν 匀速进入磁场，则（ ） A．当线圈中心经过磁场边界时，N、P 两点间的电势差 U=BLv B．当线圈中心经过磁场边界时，线圈所受安培力大小 22 = B L vF R安 C．线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中，回路中的平均电功率 222B L vP R D．线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中，通过导线某一横截面的电荷量 2 2 BLq R 19．如图所示为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为 B，方向分别垂直于纸面向外、向里和向 外，磁场宽度均为 L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为 L 的正方形导线框，总电阻为 R，且 线框平面与磁场方向垂直，现用外力 F 使线框以速度 v 匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点， 规定电流沿逆时针方向时的电动势 E 为正，磁感线垂直于纸面向里时的磁通量 Φ 为正值，外力 F 向 右为正.则以下反映线框中的磁通量 Φ、感应电动势 E、外力 F 和电功率 P 随时间变化规律的图像错 误的是（ ） A． B． C． D． 20．如图所示的电路中，P、Q 为两相同的灯泡，L 的电阻不计，则下列说法正确的是( ) A．S 断开瞬间，P 立即熄灭，Q 过一会儿才熄灭 B．S 接通瞬间，P、Q 同时达到正常发光 C．S 断开瞬间，通过 P 的电流从右向左 D．S 断开瞬间，通过 Q 的电流与原来方向相反 21．如图所示， 12LL、 为两个相同的灯泡，线圈 L 的直流电阻不计，灯泡 1L 与理想二极管 D 相连， 下列说法中正确的是（ ） A．闭合开关 S 后， 会逐渐变亮 B．闭合开关 S 稳定后， 亮度相同 C．断开 S 的瞬间， 会逐渐熄灭 D．断开 S 的瞬间， a 点的电势比 b 点高 22．电磁炉热效率高达 90% ，炉面无明火，无烟无废气，“火力”强劲，安全可靠.图示是描述电磁 炉工作原理的示意图，下列说法正确的是 A．当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好 B．电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作 C．在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用 D．电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差 二、多选题 23．以下说法符合物理学史的是（ ） A．法拉第发现了电磁感应现象，并最早发现了电磁感应定律 B．牛顿发现了万有引力定律之后，卡文迪许用著名的扭秤实验测出了引力常量 C．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系 D．牛顿最先通过实验和科学推理的方法发现了力和运动的关系，进而得出了牛顿第一定律 24．如图所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的是（ ） A． B． C． D． 25．如图所示，半径为 R 的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，圆形区域的左侧有一半径为 r 的 金属线圈， Rr .现让金属线圈沿两圆心的连线方向以大小为v 的水平速度向右匀速运动，在线圈 从左侧进入磁场区域开始到从右侧完全离开磁场区域的过程中，下列说法正确的是（ ） A．线圈中一直有顺时针方向的电流 B．进入磁场时线圈中有逆时针方向的电流 C．线圈中有电流的时间为  4 Rr v  D．线圈中有电流的时间为 4 r v 26．电阻 R、电容 C 与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N 极朝上，如图所示， 现使磁铁由静止开始下落，在 N 极接近线圈上端的过程中，下列说法正确的是 A．流过 R 的电流方向是 a 到 b B．电容器的下极板带正电 C．磁铁下落过程中，加速度保持不变 D．穿过线圈的磁通量不断增大 27．迈克尔·法拉第是英国物理学家，他在电磁学方面做出很多重要贡献。如图是法拉第做成的世界 上第一台发电机模型的原理图。将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；在 a、b 两处用电刷将 导线分别与铜盘的边缘和转轴良好接触；逆时针转动铜盘（沿磁场方向看），就可以使闭合电路获得 电流，让小灯泡发光。则（ ） A．a 端电势低，b 端电势高 B．如转速变为原来的 2 倍，则感应电动势也变为原来的 2 倍 C．如转速变为原来的 2 倍，则流过灯泡电流将变为原来的 4 倍 D．如顺时针转动铜盘，则小灯泡不会发光 28．如图所示，在倾角为 30 的斜面上固定一电阻不计的光滑平行金属导轨，其间距为 L，下端接有 阻值为 R 的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向与斜面垂直( 图中未画出) ．质 量为 m、阻值大小也为 R 的金属棒 ab 与固定在斜面上方的劲度系数为 k 的绝缘弹簧相接，弹簧处于 原长并被锁定．现解除锁定的同时使金属棒获得沿斜面向下的速度 0v ，从开始运动到停止运动的过 程中金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为 g，在上述过 程中( ) A．开始运动时金属棒与导轨接触点间电压为 0 2 BLv B．通过电阻 R 的最大电流一定是 0 2 BLv R C．通过电阻 R 的总电荷量为 2 mgBL kR D．回路产生的总热量小于 22 2 0 1 24 mgmv k 29．在水平光滑绝缘桌面上有一边长为 l 的正方形线框 ABCD，被限制在沿 AB 方向的水平直轨道自 由滑动．BC 边右侧有一直角三角形匀强磁场区域 Efg，直角边 Ef 等于 l，边 gE 小于 l， Ef 边平行 AB 边，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示，线框在水平拉力 F 作用下向右匀速穿过磁场区，若 图示位置为 t =0 时刻，设逆时针方向为电流的正方向，水平向右的拉力为正．则感应电流 i－t 和 F －t 图象正确的是（时间单位为 l/v，A、B、C 图象为线段，D 为抛物线) A． B． C． D． 三、解答题 30．如图所示，固定于水平面上的金属架 CDEF 处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒 MN 沿框架以 速度 v 向右做匀速运动．t=0 时，磁感应强度为 B0，此时 MN 到达的位置使 MDEN 构成一个边长为 l 的正方形．为使 MN 棒中不产生感应电流，从 t=0 开始，磁感应强度 B 应怎样随时间 t 变化？请推 导出这种情况下 B 与 t 的关系式． 31．如图所示,光滑平行金属轨道的倾角为 θ,宽度为 L.在此空间存在着垂直于轨道平面的匀强磁场, 磁感应强度为 B.在轨道上端连接阻值为 R 的电阻.质量为 m 电阻为 1 2 R 的金属棒搁在轨道上,由静止 释放,在下滑过程中,始终与轨道垂直,且接触良好.轨道的电阻不计.当金属棒下滑高度达 h 时,其速度 恰好达最大.试求: (1)金属棒下滑过程中的最大加速度. (2)金属棒下滑过程中的最大速度. (3)金属棒从开始下滑到速度达最大的过程中,电阻 R 所产生的热量 32．如图所示，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成 θ=37°放置，在斜面上直线 aa′和 bb′与斜面底边平 行，在 aa′，bb′围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为 B＝l T；现有一质量为 m ＝10 g，总电阻 R＝1Ω.边长 d＝0.1 m 的正方形金属线圈 MNQP，让 PQ 边与斜面底边平行，从斜面 上端静止释放，线圈刚好匀速穿过整个磁场区域，已知线圈与斜面间的动摩擦因数为 μ=0.5，( g= 10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求： （1）线圈进入磁场区域时的速度； （2）线圈释放时，PQ 边到 bb′的距离； （3）整个线圈穿过磁场的过程中，线圈上产生的焦耳热。 33．如图所示，两足够长且不计其电阻的光滑金属轨道，如图所示放置，间距为 d=1m，在左端斜轨 道部分高 h=1.25m 处放置一金属杆 a，斜轨道与平直轨道区域以光滑圆弧连接，在平直轨道右端放 置另一金属杆 b，杆 a、b 电阻 Ra=2Ω、Rb=5Ω，在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场，磁感强度 B=2T.现杆 b 以初速度 v0=5m/s 开始向左滑动，同时由静止释放杆 a，杆 a 由静止滑到水平轨道的过 程中，通过杆 b 的平均电流为 0.3A；从 a 下滑到水平轨道时开始计时， a、b 杆运动速度-时间图象 如图所示(以 a 运动方向为正),其中 ma=2kg，mb=1kg，g=10m/s2，求： （1）杆 a 进入水平轨道的速度 va 和杆 a 在斜轨道上运动的时间∆t； （2）杆 a 在水平轨道上运动过程中通过其截面的电量 q； （3）在整个运动过程中杆 b 产生的焦耳热 Qb． 34．光滑金属导轨 a、b、c、d 相互平行，固定在同一水平面内，a、c 间距离为 L1，b、d 间距离为 L2，a 与 b 间、c 与 d 间分别用导线连接．导轨所在区域有方向竖直向下、磁感应强度 B 的匀强磁场．金 属杆 MN 在垂直于 MN 的水平外力 F1（图中未画出）作用下保持静止，且垂直于 a 和 c；金属杆 GH 质量为 m，在垂直于 GH 的水平恒力 F2 作用下从静止开始向右运动，经过水平距离 x 后，F2 对杆 GH 做功的功率就不再变化保持为 P，运动过程中杆 GH 始终垂直于 b 和 d．金属杆 MN 接入电路的 电阻为 R，其余电阻不计，导轨 b、d 足够长．求： （1）外力 F1 的最大值和恒力 F2 的大小； （2）在 GH 杆经过水平距离 x 的过程中，金属杆 MN 杆上产生的热量 Q． 参考答案 1．C 【详解】 由题可知，通电直导线产生稳定的磁场，根据安培定则判断可知：在 AB 的外侧磁感线向下穿过线 圈平面，在 AB 的里侧磁感线向上穿过线圈平面，根据对称性可知，穿过线框的磁感线的总条数为 零，磁通量为零，CD 竖直向上平移时，穿过这个圆面的磁通量始终为零，保持不变。 A．逐渐增大。故 A 不符合题意。 B．逐渐减小。故 B 不符合题意。 C．始终为零。故 C 符合题意。 D．不为零，但保持不变。故 D 不符合题意。 故选 C。 2．D 【详解】 AB.因为左端线圈产生恒定的磁场，所以右侧线圈中的磁通量不发生变化，闭合开关瞬间不会产生感 应电流，AB 错误。 CD.闭合开关 S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，回路电阻变大，电流变小，产生磁场强度变小， 根据右手定则可以判断，B 线圈感应电流产生的磁场向下，根据右手定则判断流经电流表的电流为 푏 → 푎，C 错误 D 正确。 3．C 【解析】 试题分析：当小磁块在光滑的铜管 P 下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流， 因磁场，从而产生安培阻力，而对于塑料管内小磁块没有任何阻力，在做自由落体运动，故 A 错误； 由 A 选项分析可知，在铜管的小磁块机械能不守恒，而在塑料管的小磁块机械能守恒，故 B 错误； 在铜管中小磁块受到安培阻力，则在 P 中的下落时间比在 Q 中的长，故 C 正确；根据动能定理可知， 因安培阻力，导致产生热能，则至底部时在 P 中的速度比在 Q 中的小，故 D 错误．故选 C。 考点：电磁感应 4．A 【详解】 由条形磁铁的磁场分布情况可知，线圈在位置Ⅱ时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少．线圈从位置Ⅰ到Ⅱ， 穿过 abcd 自下而上的磁通量减少，感应电流的磁场阻碍其减少，则在线框中产生的感应电流的方向 为 abcd，线圈从位置Ⅱ到Ⅲ，穿过 abcd 自上而下的磁通量在增加，感应电流的磁场阻碍其增加，由 楞次定律可知感应电流的方向仍然是 abcd.。 A.由上分析可知，A 正确； BCD.由上分析可知，BCD 错误。 5．C 【详解】 A．根据右手定则可知，线圈产生向下的磁场，当滑动变阻器的滑片 P 向下滑动时，电阻减小，电 流增大，磁感应强度变大，因此根据楞次定律线圈中会产生阻碍磁场变大的感应电流，即将产生俯 视逆时针方向的感应电流，故选项 A 错误； B．因为滑动变阻器的滑片 P 向下滑动时，电阻减小，电流增大，磁感应强度变大，所以线圈中磁 通量变大，故选项 B 错误； C．因为滑动变阻器的滑片 P 向下滑动时，线圈中磁通量增加，因此之后线圈面积减小时才能阻碍 磁通量的增加，所以线圈 a 有收缩的趋势，故选项 C 正确； D．通过楞次定律可知线圈电流，可以将线圈等效为条形磁铁，则两磁铁都是 N 极相对，因此线圈 a 对水平桌面的压力 FN 将增大，故选项 D 错误。 故选 C。 6．B 【详解】 在此过程中，线圈中的磁通量改变量大小 222 22 BBaBa t   ，根据法拉第电磁感应定律 2 2 B nBaE n n St t t      ，B 正确； BEnnS tt  ，知道 S 是有效面积，即有磁通量的线圈的面积． 7．D 【详解】 由法拉第电磁感应定律：EN t ＝   ，再由殴姆定律： EI R ；而电量公式：Q=It；三式联立可得： Q=n R  ，故选 D。 8．C 【解析】 试题分析：由楞次定律判断可知，MN 中产生的感应电流方向为 N→M，则通过电阻 R 的电流方向 为 a→c． MN 产生的感应电动势公式为 E=BLv，其他条件不变，E 与 B 成正比，则得 El：E2=1：2．故选 C． 9．C 【详解】 线框进入磁场过程：时间 1 1sLt v 根据楞次定律判断可知感应电流方向是逆时针方向，感应电流大小 B L vI R 不变 线框完全在磁场中运动过程：磁通量不变，没有感应产生，经历时间 2 1sdLt v  线框穿出磁场过程：时间 3 1sLt v 感应电流方向是顺时针方向，感应电流大小 不变，故 C 正确。 10．B 【详解】 金属棒从轨道最低位置 cd 运动到 ab 处的过程中，穿过回路的磁通量减小，根据楞次定律判断得知 通过 R 的电流方向为由 b→R→a，故 A 错误，B 正确；金属棒做匀速圆周运动，回路中产生正弦式 交变电流，可得产生的感应电动势的最大值为 Em=BLv0，有效值 0 2 BLvE  ，经过的时间为： 00 21 42 rrt vv  ，根据焦耳定律有： 222 0 4 rB L vEQtRR  ，故 C 错误；通过 R 的电量由公式： BLrq RR  ，故 D 错误． 11．B 【详解】 ①加速度： Fa m 为加速度决定式，故不属于比值法定义式 ②功率： = WP t 是功率的定义式，属于比值法定义式 ③电场强度： FE q 是电场强度的定义式，E 与 F、q 无关，由电场本身决定，属于比值法定义式 ④电流： qI t 是电流的定义式，I 与 q、t 无关，属于比值法定义式 ⑤电动势： Ent   中电动势与磁通量变化率成正比，不属于比值法定义式 ⑥磁感应强度： FB IL 磁感应强度与放入磁场中的电流元无关，属于比值法定义式 故选 B。 12．C 【详解】 A．当“绳”摇到最高点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，故 A 错误； B．当“绳”摇到最低点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，绳受到 的安培力也最小，故 B 错误； C．当“绳”向下运动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中 N 点电势比 M 点电势高．故 C 正确； D．在摇“绳”过程中，当“绳”向下运动和向上运动时，“绳”切割磁感线的方向变化，则感应电流的方 向变化，即灵敏电流计指针的偏转方向改变，选项 D 错误． 13．C 【解析】 导体棒在两个磁场中产生的感应电动势方向相反，所以感应电动势先正向减小再反向增大 14．A 【详解】 当线圈转过 0~30°角，即时间从 0~ 12 T 的过程中，根据 21 2EBr  可知，线圈中的感应电动势为 2 2 2 1 1 1 12 - =2 2 2E B r B r B r   ，感应电流为 2 1 1 = 2 E BrI RR  ，由右手定则可知，感应电流方向 为 O→C→D→O 的方向，即为正方向；当线圈从 30°~180°，即时间从 12 T ~ 2 T 的过程中，线圈中的 感应电动势为 222 2 1112-=222EBrBrBr  ，感应电流为 2 2 2 = 2 E BrI RR  ，由右手定则可知， 感应电流方向为 O→D→C→O 的方向，即为负方向；在以后重复上述情况； A.A 图与结论相符，选项 A 正确； B.B 图与不结论相符，选项 B 错误； C.C 图与结论不相符，选项 C 错误； D.D 图与结论不相符，选项 D 错误； 15．C 【详解】 顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动，若俯视，则叶片逆时针转动切割磁感线， 根据右手定则，a 点电势高于 b 点电势，由公式 2vllf  所以电动势为 2112π π22EBlvBlflfl B 故 C 正确。 16．B 【详解】 由右手定则判断可知，MN 中产生的感应电流方向为 N→M，则通过电阻 R 的电流方向为 a→b，MN 产生的感应电动势公式为：E=BLv，R 两端的电压为： 23 EBLvURRR  A. a→b，BLv 与分析不符，故 A 项错误； B. a→b， 3 BLv 与分析相符，故 B 项正确； C. a→b， 2 3 BLv 与分析不符，故 C 项错误； D. b→a， 与分析不符，故 D 项错误． 17．A 【详解】 当摆到竖直位置时，导体棒产生的感应电动势为： 02 2 vEBLvBaBav  在竖直位置时，外电阻 R 外= 4 R 电路电流 4 24 3 EBavI RR R  故 AB 两端的电压大小为 43 R B avUI   故 A 正确 BCD 错误。 故选 A。 18．D 【详解】 AB．当线圈中心经过磁场边界时，此时切割磁感线的有效线段为 NP，根据法拉第电磁感应定律， NP 产生的感应电动势为 E=BLv，此时 N、P 两点间的电势差 U 为路端电压，有 U= 3 4 E= BLv 此时 QP、NP 受安培力作用，且两力相互垂直，故合力为 F 安= 222 BLv R 故 AB 错误； C．当线圈中心经过磁场边界时，回路中的瞬时电功率为 2 2 2 2E B L vP RR 在线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中，感应电动势一直在变化，故 回路中的平均电功率不等于经过磁场边界时的瞬时电功率，故 C 错误； D．根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律，通过导线某一横截面的电荷量为 2BLq RR  故 D 正确。 故选 D。 19．C 【详解】 A.在0~L v 时间内，磁通量开始均匀增加，当全部进入左侧磁场时达最大，且为负值；在 2LL vv 时 间内，向里的磁通量增加，总磁通量均匀减小；当 3 2 Lt v 时，磁通量最小，为零，在 32 2 LL vv 时间 内，磁通量向里，为正值，且均匀增大；在 25 2 LL vv 时间内，磁通量均匀减小至零；在 53 2 LL vv 时 间内，磁通量均匀增大，且方向向外，为负值；在 34LL vv 时间内，磁通量均匀减小至零，且为负 值，故选项 A 正确； B. 在 0 L v 时间内，右边切割磁感线，由 E B Lv 可知 E 保持不变，由右手定则知感应电动势沿顺 时针方向，为负值；在 时间内，左右两边同时切割磁感线，感应电动势应为 2BLv ，感应电 动势沿逆时针方向，为正值；在 23LL vv 时间内，左右两边同时切割磁感线，感应电动势应为 ， 感应电动势沿顺时针方向，为负值；在 时间内，左边切割磁感线，感应电动势为 B L v ，感 应电动势沿逆时针方向，为正值，故选项 B 正确； C.由楞次定律可知安培力总是与运动方向相反，故拉力应一直向右，故选项 C 错误； D. 在 时间内， ，可知外力 FF 安 22BL v R ， 222B L vPFv R ；在 时间 内， 2EBLv ，左、右两边均受安培力，故 2FF 安 224BL v R ， 2 2 24B L vP R ；在 时 间内， ，左、右两边均受安培力，故 安 ， ；在 时间内，外力 22B L vFF R安 ， 2 2 2B L vP R ，故选项 D 正确． 20．C 【详解】 A．S 断开瞬间，由于线圈自感作用，阻碍原电流减小，相当于新的电源，通过 Q、P 形成回路，所 以 PQ 均过一会熄灭，选项 A 错误． CD．通过线圈的电流沿原方向，所以通过 Q 的电流与原来方向相同，通过 P 的电流与原来方向相 反，从右向左，选项 C 正确，D 错误． B．S 接通瞬间，P 立即正常发光，由于线圈自感阻碍电流增大，Q 缓慢变亮，选项 B 错误． 故选 C。 21．D 【详解】 闭合开关 S 后，线圈自感只是阻碍流过 L 的电流增大，但两灯立刻变亮，故 A 错误；闭合开关 S 稳定后，因线圈 的直流电阻不计，所以 1L 与二极管被短路，导致灯泡 不亮，而 2L 将更亮，因 此 12LL、 亮度不同，故 B 错误；断开 S 的瞬间， 会立刻熄灭，线圈 与灯泡 及二极管构成回 路，因线圈产生感应电动势，a 端的电势高于 b 端，但此时的二极管反接，所以回路中没有电流， 立即熄灭，故 C 错误，D 正确. 22．B 【详解】 锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，所加的电流是交流，不是直流 . 故 A 错误．根据电磁炉的工 作原理可知，电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作，故 B 正确；在锅和电 磁炉中间放一纸板，不会影响电磁炉的加热作用 故 C 错误．金属锅自身产生无数小涡流而直接加热 于锅的，陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料，里面不会产生涡流 故 D 错误；故选 B。 23．BC 【详解】 A. 法拉第发现了电磁感应现象，但没有总结出了电磁感应定律，是韦伯和纽曼是发现了电磁感应定 律，选项 A 错误； B. 牛顿发现了万有引力定律之后，卡文迪许用著名的扭秤实验测出了引力常量，选项 B 正确； C. 奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系，选项 C 正确； D. 伽利略最先通过实验和科学推理的方法发现了力和运动的关系，牛顿在此基础上总结出了牛顿第 一定律，选项 D 错误。 故选 BC。 24．AB 【详解】 A．感应电流产生的条件是：只要穿过闭合线框的磁通量变化，闭合线框中就有感应电流产生。A 图中当线框转动过程中，线框的磁通量发生变化，线框中有感应电流产生，A 正确； B．B 图中离直导线越远磁场越弱，所以当线框远离导线时，线框中磁通量不断变小，B 图中也有感 应电流产生，B 正确； C．C 图中线框平面与磁场平行，则线框中的磁通量为零，在向下移动过程中，磁通量不变，线框中 无感应电流产生；C 错误； D．D 图中，线框中的磁通量一直不变，线框中无感应电流产生，D 错误。 故选 AB。 25．BD 【详解】 AB．根据楞次定律可知，线圈进入磁场时线圈中感应电流为逆时针方向；全部进入磁场后感应电流 为零；线圈出离磁场时线圈中感应电流为顺时针方向；选项 A 错误，B 正确； CD．线圈进入磁场时有电流的时间为 2 r v ，出离磁场时线圈中有电流的时间也为 ，则线圈中有 电流的时间为 4r v ，选项 D 正确，C 错误。 故选 BD。 26．BD 【解析】 试题分析：在 N 极接近线圈上端的过程中，线圈中向下的磁通量在变大，所以 D 项正确；根据楞次 定律可以得出，感应电流方向为逆时针（俯视图），流过 R 的电流方向是 b 到 a，A 项错误；线圈的 下部相当于电源的正极，电容器的下极板带正电，所以 B 项正确；磁铁下落过程中，重力不变，线 圈对磁铁的作用力变化，所以合力变化，加速度变化，所以 C 项错误． 27．AB 【详解】 A．逆时针转动铜盘（沿磁场方向看），根据右手定则知，b 端相当于电源的正极，则 a 端电势低，b 端电势高，故 A 正确； B．设铜盘的半径为 L，转动切割产生的感应电动势 21 2E B L  因为 2 πn  ，当转速变为原来的 2 倍，则感应电动势变为原来的 2 倍，故 B 正确； C．通过灯泡的电流 EI R 总 转速变为原来的 2 倍，总电阻不变，流过灯泡的电流变为原来的 2 倍，故 C 错误； D．如果顺时针转动铜盘，仍然有电流通过小灯泡，只不过电流方向发生变化，小灯泡仍然会发光， 故 D 错误。 故选 AB。 28．AD 【详解】 A.开始时金属棒切割磁感线产生的电动势： 0E B L v ，金属棒与导轨接触点间的电压 01 222 BLvEUIRRE R ，A 正确 B.金属棒开始向下运动时做加速运动，当金属棒的速度最大时感应电流最大，金属棒的最大速度大 于 0v ，最大电流大于 0 2 BLv R ，B 错误 C.最终金属棒静止，此时，根据平衡条件： sin30mgkx  ，此时弹簧的伸长量： 2 mgx k ，通过 R 的总电荷量： 224 BLxmgBLq RRkR  ，C 错误 D.根据能量守恒： 22 0 11sin3022mvmgxQkx ，解得： 2222 22 00 11 2824 m gm gQmvmv kk ， D 正确 29．BD 【详解】 当 BC 边进入磁场后，切割磁感线的长度逐渐减小，根据 E=BLv 可知，感应电动势逐渐减小，产生 逆时针方向的电流；当 AD 边进入磁场后，同样切割磁感线的长度逐渐减小，根据 E=BLv 可知，感 应电动势逐渐减小，产生顺时针方向的电流，故选项 B 正确，A 错误；当 BC 边在磁场中运动还是 AD 边在磁场中运动时，安培力的方向都是向左的，拉力 F 都向右为正值；设某时刻切割磁感线的 有效长度 x=L0-vt，则 E=Bxv，安培力 2222 0()B L vt vBxv B x vF BIx B xR R R     ，则图线 D 正 确，C 错误；故选 BD. 30． 퐵0푙 푙+푣푡 【详解】 要使棒不产生感应电流，穿过回路的磁通量应保持不变，则有：B0l2=Bl（l+vt）， 解之得：B= 퐵0푙 푙+푣푡 ； 31．(1) gsinθ(2) 22 3 sin 2m mgRv BL  (3) 3222 44 23sin 34 mgRmgh BL  【详解】 (1) 以金属棒为研究对象, 当安培力为零时, 金属棒的加速度最大，由牛顿第二定律得 mgsinθ= mam， am = gsinθ。 (2)金属棒切割磁场线产生的感应电动势 E=BLv ，感应电流 2 3 EBLvI RrR ，金属棒在轨道上做 加速度减小的加速运动,当所受合外力为零时,速度达最大：mgsinθ=BIL，即：mgsinθ= 22 m2 3 BLv R ，最 大速度 m 22 3sin 2 mgRv BL  (3)从开始运动到金属下滑速度达最大的过程中,由能量守恒可得 2 m 1 2mghmvQ，电阻 R 所产生 的热量 3 2 2 2 1 44 2 2 3 sin 3 3 4 m g RQ Q mgh BL    。 32．(1) 2m/s (2) 1m (3) 4×10-3J 【详解】 (1) 设线圈匀速进入磁场时的速度为 v，对线圈受力分析，得： FA+μmgcosθ=mgsinθ 而 FA=BId， EI R ，E=Bdv 联立解得： v=2m/s (2) 设 PQ 边到 bb′的距离为 L，根据动能定理： 21sin37cos370 2mgLmgLmv  解得： L=1m (3) 由于线圈刚好匀速穿过整个磁场区域，则磁场宽度等于线圈边长 d，则线圈进入磁场到离开磁场， 经过的路程为 2d，则有： Q=FA•2d=（0.02×0.2）J=4×10-3J 33．（ 1）5s；（ 2） 7 3 C ；（ 3） 115 6 J 【详解】 （1）对杆 a 下滑的过程中,机械能守恒:mgh= 1 2 mava2 25/avghms 对 b 棒运用动量定理有: 00Δ ()bbBdItmvv 其中 vb0=2m/s 代入数据得到：Δt=5s （2）设最后两杆共同的速度为 v′，由动量守恒得： ()aabbabm vm vmmv  代入数据计算得出： 8 /3vms  杆 a 动量变化等于它所受安培力的冲量，由动量定理可得 I 安=BIdΔt，=mava -mav 而 q=IΔt= （3）由能量守恒得,共产生的焦耳热为 2'2 0 11()22ababQm ghm vmmv 解得：Q= 161 6 J b 棒中产生的焦耳热为 5115 256QQJ    34．（ 1） 11m PF BL R ， 22 PF BL R ；（ 2） 2 22 22 PmPRQBL x RB L 【详解】 （1）设杆 GH 最大速度为 vm 时，回路中电动势为 E，电流为 I，作用在 MN 上的外力最大为 F1m， 则对 GH 棒当速度最大时有 2 mP F v 而此时切割磁感线产生的感应电动势 2 mE B L v 电流为 EI R 安培力 22F B I L 11mF B I L 解得 2 m PRv BL 11m PF B L R 22 PFBL R （2）GH 的水平恒力作用下从静止开始向右运动，经过水平距离 x 的过程中，根据能量守恒有 2 2 1 2 mF x mv Q 解得 2 22 22 PmPRQBL x RBL