2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册第二章 电磁感应单元测试卷
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册第二章 电磁感应单元测试卷 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 972.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-20 15:11:41 | ||
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文档简介
电磁感应单元测试
一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选顶中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．MN、GH为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，如图所示，则（ ）
A．若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由a到b到d到c
B．若ad、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到a
C．若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路电流为0
D．若ab、cd都向右运动，且两棒速度vcd>vab，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到a
2．关于楞次定律，下列说法正确的是（ ）
A．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
B．闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，必受磁场阻碍作用
C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向
D．感生电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场
3．如图所示，AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属直棒，如图立在导轨上，它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中a端始终在AO上，b端始终在OC上，直到ab完全落在OC上，整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中下列说法正确的是（ ）
A．感应电流方向始终是b→a
B．感应电流方向先是b→a，后变为a→b
C．棒受磁场力方向与ab垂直，如图中箭头所示方向
D．棒受磁场力方向与ab垂直，开始如图中箭头所示方向，后来变为与箭头所示方向相反
4．如图所示，一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向里，若不计空气阻力，则（ ）
A．圆环向右穿过磁场后，还能摆到释放位置 B．圆环离开磁场时具有收缩的趋势
C．圆环将在磁场中不停地摆动 D．圆环在磁场中运动时均有感应电流
5．如图所示，CDEF是一个矩形金属框，当导体棒AB向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法中正确的是（ ）
A．导体棒中的电流方向为B→A
B．电流表A1中的电流方向为F→E
C．电流表A1中的电流方向为E→F
D．电流表A2中的电流方向为D→C
6．两个相同的小灯泡、和自感线圈、电容器、开关和直流电源连接成如图所示的电路。已知自感线圈的自感系数较大且直流电阻为零，电容器的电容较大，下列判断正确的是（ ）
A．开关S闭合的瞬间，、灯泡立即变亮后亮度保持不变
B．开关S闭合的瞬间，、灯泡同时亮，后灯泡逐渐变暗但不熄灭，灯泡变得更亮
C．开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，灯泡突然亮一下，然后熄灭，灯泡逐渐熄灭
D．去掉电容器，开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，和灯泡均逐渐熄灭
7．如图所示，灯泡A、B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且直流电阻可忽略，G为电流传感器。下列说法正确的是（ ）
A．S闭合瞬间，A、B同时亮，然后都逐渐变暗最后熄灭
B．S闭合瞬间，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮
C．S断开瞬间，A、B均立即熄灭
D．S断开瞬间，G中电流突然增大，且方向向左
8．在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，断开电键时人会有触电的感觉。关于断开电键时，以下说法正确的是（ ）
A．流过人体的电流大于流过线圈的电流
B．A点电势比B点高
C．流过人的电流方向从B→A
D．线圈中的电流突然增大
9．关于下列四个图，其中说法错误的是（ ）
A． 真空冷炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
B． 自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的
C． 磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，目的是起到电磁阻尼的作用
D． 铝框运动的原因是铝框中产生了感应电流
10．将一U形金属导轨置于水平面上，导轨所在平面存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场区域如图所示（Ⅱ位置为磁场的边界线）。一金属棒垂直导轨放置在位置I处，在外力作用下开始向右运动，已知由I位置和Ⅱ位置及导轨围成的面积为S。则（ ）
A．金属棒从I位置运动至Ⅱ位置的过程中，金属棒与导轨围成的回路中有顺时针方向的电流
B．金属棒从Ⅱ位置运动至Ⅲ位置的过程中，金属棒与导轨围成的回路中有逆时针方向的电流
C．金属棒从I位置运动至Ⅲ位置的过程中，穿过金属棒与导轨围成的回路的磁通量的变化量为2BS
D．金属棒从Ⅱ位置运动至Ⅲ位置的过程中，若磁场的磁感应强度变化，则金属棒与导轨围成的回路中有感应电流产生
11．如图所示为电磁轨道炮的工作原理图。质量g的待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在宽为m的两平行轨道上无摩擦滑动。若电容器的电容F，充电后电压为kV，轨道内充满磁感应强度T的匀强磁场，当开关由a点扳向b点后，能在极短的时间内将弹体加速到m/s发射出去。若在这个过程中，通过电磁炮的电荷量为q，电容器两端的电压变为，则（ ）
A．C，V B．C，V
C．C，V D．C，V
12．如图甲所示，导体棒、均可在各自的导轨上无摩擦地滑动，导轨电阻不计，匀强磁场的大小不变，方向如图甲所示。若垂直于纸面向里为正方向，匀强磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．时间内，若静止不动，则中的感应电流方向由b到a
B．时间内，若静止不动，则和中均会有恒定的感应电流
C．时间内，若向右匀加速运动，则会向左运动
D．时间内，若向右匀减速运动，则电容器上极板带正电
13．如图所示，一边长为L的均质正方形金属线框abcd，以恒定的速率v水平向右通过宽度为2L的垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，则金属线框从距磁场左边界L处到穿出磁场过程，ab边电压随位移图像的是（ ）
A． B．
C． D．
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分。选对但不全的得1分。有选错的得0分）
14．如图，导线AB与CD平行。若电流从a端流入时，电流表指针左偏，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关后，由于互感使得电流表保持有示数
B．闭合开关瞬间，电流表指针向右偏转
C．断开开关瞬间，电流表指针向右偏转
D．闭合开关后，若滑动变阻器的滑片向右移动，电流表指针向右偏转
15．下列对涡流的认识正确的是（ ）
A．大块金属中产生了涡流，但不一定产生了感应电动势
B．涡流大小与穿过金属的磁通量的大小有关
C．涡流的形成一定遵循法拉第电磁感应定律
D．涡流也有电流的热效应和磁效应
16．如图甲所示，虚线是斜面上平行于斜面底端的一条直线，上方存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。时刻将一单匝正方形导体框自与距离处由静止释放，直至导体框完全穿出磁场的过程中其速度一时间图像如图丙所示。已知斜面倾角，导体框与斜面间的动摩擦因数，运动中导体框底边与始终平行，导体框质量，电阻，边长，重力加速度。设从释放至导体框穿出磁场的过程中，整个导体框所受安培力大小为F，回路中产生的焦耳热的功率为P，通过导体框的电流为I，导体框的机械能为E（释放处），沿斜面下滑的位移为x，则下列图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
三、实验题
17．（7分）在“研究电磁感应现象”的实验中。
（1）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈M连接，如图甲所示。当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。将磁体N极向下从线圈上方竖直插入M时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为沿________（选填“顺时针”或“逆时针”）由a端开始绕至b端。
（2）如图乙所示，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关S后，将A线圈迅速从B线圈拔出时，电流计指针将________；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将________。（以上两空选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）
（3）在图乙中，某同学第一次将滑动变阻器的触头从变阻器的右端快速滑到左端，第二次将滑动变阻器的触头从变阻器的右端慢慢滑到左端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度________（选填“大”或“小”）。
18．（7分）某同学探究磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律，实验装置如图所示，打点计时器的电源为的交流电。
（1）下列实验操作中，正确的有______；
A．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方
B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面
C．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落
D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
（2）该同学按照正确的步骤进行实验（记为“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1、2、3、…、8。用刻度尺量出各计数点的相邻计时点到点的距离，记录在纸带上，如图所示。
计算相邻计时点间的平均速度，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表，请将表中的数据补充完整。
位置 1 2 3 4 5 6 7 8
24.5 33.8 37.8 （______） 39.5 39.8 39.8 39.8
（3）分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是___________；磁铁受到阻尼作用的变化情况是______________________。
（4）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为“实验②”），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同，请问实验②是为了说明什么？对比实验①和②的结果得到什么结论？（______）
四、解答题
19．（12分）如图所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨ab和cd相距L=0.2m，另外两根水平金属杆MN和PQ的质量均为m=10g，可沿导轨无摩擦地滑动，MN杆和PQ杆的电阻均为R=0.2Ω（竖直金属导轨电阻不计），PQ杆放置在水平绝缘平台上，整个装置处于垂直导轨平面向里的磁场中，g取10m/s2
（1）若将PQ杆固定，让MN杆在竖直向上的恒定拉力F=0.18N的作用下由静止开始向上运动，磁感应强度B0=1.0T，杆MN的最大速度为多少？
（2）若将MN杆固定，MN和PQ的间距为d=0.4m，现使磁感应强度从B0开始以=0.5T/s的变化率均匀地增大，经过多长时间，杆PQ对地面的压力为零？
20．（13分）如下图（甲）所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，导轨一端通过导线与阻值为R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆。金属杆与导轨的电阻忽略不计，匀强磁场的方向竖直向下。现用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆最终将做匀速运动，当改变拉力的F大小时，金属杆相对应的匀速运动速度v也会变化，v和F的关系如题图（乙）所示。（取g=10m/s2）
（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？
（2）若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，求磁感应强度B和金属杆与导轨间的动摩擦因数各为多大？
21．（16分）如图所示，空间存在方向竖直向下的匀强磁场，一间距为d的平行“U”形金属导轨CD和EF水平放置于匀强磁场中，金属棒ab置于导轨上与导轨接触良好。若磁感应强度大小随时间变化满足关系式。其中B0、c、k均为已知数（不为零）。t=0时，金属ab距导轨右端的距离为x0，为使金属棒ab由静止向左运动过程中所受安培力为零，试判断金属棒ab在外力作用下做什么运动？若做匀加速直线运动，求出其加速度a。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．D
【详解】
A．若固定ab，使cd向右滑动，由右手定则知应产生顺时针方向的电流，故A错误；
B．若ab、cd同向运动且速度大小相同，ab、cd所围的面积不变，磁通量不变，不产生感应电流，故B错误；
C．若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路中有顺时针方向的电流，故C错误；
D．若ab、cd都向右运动，且vcd>vab，则ab、cd所围的面积发生变化，磁通量也发生变化，故由楞次定律可判断出产生由c到d到b到a的电流，故D正确。
故选D。
2．A
【详解】
A．根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故A正确；
B．闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，磁场对导体有安培力，起到阻碍导体与磁场相对运动的作用，故B错误；
C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，根据楞次定律可知，感应电流的磁场与原磁场反向，故C错误；
D．只有当原磁通量增加时，感生电流的磁场才跟原磁场反向，阻碍原磁场，故D错误。
故选A。
3．B
【详解】
当ab棒从图示位置滑到与水平面成45°时，闭合电路的磁通量不断变大，则由楞次定律得闭合电路中的电流是逆时针方向，即是b→a．而此时棒受到的安培力的方向与图中箭头方向相反；当越过与水平面成45°时，闭合电路的磁通在变小，则由楞次定律得闭合电路中的电流是顺时针方向，即是a→b．而此时棒受到的安培力的方向与图中箭头方向相同．由上可知：只有B选项正确。
故选B。
4．C
【详解】
A．当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流，机械能向电能转化，所以机械能不守恒，因此环向右穿过磁场后，不能摆到释放位置，故A错误；
B．圆环离开磁场时磁通量减少，由楞次定律（增缩减扩）可知：圆环离开磁场时具有扩张的趋势，故B错误；
C．在圆环不断经过磁场，机械能不断损耗过程中圆环越摆越低，最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动，因为在此区域内没有磁通量的变化（一直是最大值），所以机械能守恒，即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，而不是静止在平衡位置，故C正确；
D．圆环在磁场中运动时，因穿过其磁通量不变，不会产生感应电流，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】
ABC．根据右手定则，导体棒中的电流方向为A→B，所以电流表A1中的电流方向为F→E，故A、C错误，B正确；
D．电流表A2中的电流方向为C→D，故D错误。
故选B。
6．C
【详解】
AB．开关S闭合的瞬间，由于线圈的自感作用阻碍电流的变化，因此流过线圈L中的电流逐渐增加，灯L1立刻变亮，然后逐渐熄灭；而电容器两端由零电压逐渐升高，因此加在L2两端的电压逐渐升高，L2逐渐变亮，AB错误；
C．开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，由于线圈的自感作用阻碍电流的变化，灯L1立刻闪亮，然后熄灭；而电容器通过等L2放电，灯L2逐渐熄灭，C正确；
D．去掉电容器，开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，灯泡逐渐熄灭，灯泡L2立刻熄灭，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
AB．闭合S瞬间，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，且亮度相同；随着L中电流增大，因为线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，B变亮，A正确、B错误；
C．断开S瞬间，B立即熄灭，线圈中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过A灯，A闪亮一下后熄灭，C错误；
D．断开S瞬间，线圈中电流减小，产生自感电动势和电流，感应电流阻碍线圈中原电流的减少且电感线圈L的自感系数足够大，则G中电流突然增大，且方向向左，D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．断开电键时，线圈与人组成闭合回路，所以流过人体的电流等于流过线圈的电流，故A错误；
BC．断开电键时，线圈中产生的感应电流从左到右，线圈相当于电源，所以线圈的右端相当于电源的正极，故A点电势比B点低，所以流过人的电流方向为B→A，故B错误，C正确；
D．断开电键时，线圈中的电流减小，线圈发生自感，产生感应电流，阻碍原电流的减小，使电流不会发生突变，而是由原来的值逐渐减小，故D错误。
故选C。
9．B
【详解】
A．真空冷炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在金属中产生涡流，从而产生大量的热量，熔化金属的，故A错误。
B．金属探测器中变化电流遇到金属物体，在被测金属中.上产生涡流来进行探测，故B正确；
C． 磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，吕框中产生感应电流，使线框尽快停止摆动，起到电磁阻尼的作用，故C错误;
D．吕框磁通量发生了变化，产生了感应电流，故D错误。
故D错误。
故选B。
10．D
【详解】
A．金属棒从I位置运动至Ⅱ位置的过程中，该回路的磁通量增加，根据楞次定律有，金属棒与导轨围成的回路中有逆时针方向的电流，所以A错误；
B．金属棒从Ⅱ位置运动至Ⅲ位置的过程中，该回路的磁通量保持不来，金属棒与导轨围成的回路中没有感应电流，所以B错误；
C．金属棒从I位置运动至Ⅲ位置的过程中，穿过金属棒与导轨围成的回路的磁通量的变化量为BS，所以C错误；
D．金属棒从Ⅱ位置运动至Ⅲ位置的过程中，若磁场的磁感应强度变化，根据
则金属棒与导轨围成的回路中有感应电流产生，所以D正确；
故选D。
11．D
【详解】
在极短的时间内将弹体加速发射出去的过程中，由动量定理
通过电磁炮的电荷量为
联立解得
电容器两端的电压将变为
故D正确，ABC错误。
故选D。
12．C
【详解】
AB．时间内，逐渐增大，静止不动，磁通量均匀增加，由法拉第电磁感应定律可知，左侧闭合回路产生恒定的感应电流，根据楞次定律可知中的感应电流方向有a到b，此过程右侧线圈中磁通量不变，所以cd中无感应电流，故AB错误；
C．时间内，磁场不变，若向右匀加速运动，速度均匀增大，中感应电流大小均匀增加，感应磁场均匀增加，则中产生大小恒定的感应电流，方向从c到d，根据左手定则得导体棒cd受到向左的安培力，即cd向左运动，故C正确；
D．时间内，磁场不变，若向右匀减速运动，速度均匀减小，中感应电流大小均匀减小，感应磁场均匀减小，则中产生大小恒定的感应电流，方向从d到c，电容器上极板带负电，故D错误。
故选C。
13．D
【详解】
由题意可得，，ab边未进入磁场，电压为0；，ab边切割磁感线，ab边相当于电源，在回路中，ab两端电压为路端电压，电源电动势为，ab、dc、cb电阻为总电阻的，则可得ab两端电压为；，回路中无感应电流，ab、dc产生的电动势相互抵消，故ab两端电压即为感应电动势；，ab边出了磁场，dc边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，ab部分电阻为总电阻的，故其两端电压为，而整个过程中，有
故
ABC错误，D正确。
故选D。
14．CD
【详解】
A．由于图中电源为直流电，所以闭合开关后，导线CD与电流表形成的回路磁通量不会发生变化，则电流表不会有示数，故A错误；
B．闭合开关瞬间，导线AB通过向右的电流，则根据安培定则可知，导线CD与电流表形成的回路会产生一个垂直纸面向外的磁场，根据楞次定律可知，此时产生的感应电流方向为顺时针方向，即电流从a端流入，电流表指针左偏，故B错误；
C．断开开关瞬间，导线CD与电流表形成的回路的磁通量会减小，根据楞次定律可知，此时产生的感应电流方向为逆时针方向，即电流从b端流入，电流表指针右偏，故C正确；
D．闭合开关后，若滑动变阻器的滑片向右移动，则电路中的电流减小，导线AB产生的磁场减弱，导线CD与电流表形成的回路的磁通量会减小，根据楞次定律可知，此时产生的感应电流方向为逆时针方向，即电流从b端流入，电流表指针右偏，故D正确。
故选CD。
15．CD
【详解】
涡流形成的原理是电磁感应现象，遵循法拉第电磁感应定律，故有涡流一定有感应电动势，涡流大小与穿过金属的磁通量的变化率成正比，而与穿过金属的磁通量的大小无关，同其他所有电流一样，涡流也有电流的热效应和磁效应。
故选CD。
16．AD
【详解】
A．0~1s内，根据感生电动势，得
由于上下两个边均切割磁感线因此动生电动势为0；回路中感应电流沿顺时针方向，导体框所受安培力对边相抵
根据功能关系得：从开始到处过程中导体框所受安培力合力为0，做匀加速直线运动，加速度
解得
1s末速率
位移
之后磁感应强度B不变
，
导体框开始匀速穿出磁场，故A正确；
B．0~1s内
解得
恒定不变，故B错误；
C．0~1s内，通过导体框的电流
故C错误；
D．0~1s内导体框机械能满足
，
即
处
从到处过程中满足
解得
处时
故D正确。
故选AD。
17．顺时针 向左偏 向右偏 大
【详解】
（1）将磁体N极向下从线圈上方竖直插入M时，穿过线圈的磁场方向向下，磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，电流计指针向左偏转，说明电流从左端流入电流计，由安培定则可知，俯视线圈，其绕向为沿顺时针方向由a端开始绕至b端。
（2）如图乙所示，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明B中磁通量增加时电流计指针向右偏转；合上开关S后，将A线圈迅速从B线圈拔出时，穿过B线圈的磁通量减小，电流计指针将向左偏转；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，A线圈中的电流增大，穿过B线圈的磁通量增加，电流计指针将向右偏转。
（3）第一次将滑动变阻器的触头从变阻器的右端快速滑到左端，A线圈的电流变化快，电流产生的磁场变化快，穿过B线圈的磁通量变化快，B线圈中的感应电动势大，感应电流大，电流计的指针摆动的幅度大；同理可知，第二次电流计的指针摆动的幅度小，故第一次比第二次指针摆动幅度大。
18．AB 39.0 速度逐渐增大到后做匀速直线运动 逐渐增大到等于重力 为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用。磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用。
【详解】
（1）不能用手捏紧磁铁保持静止，而应该用手提着纸带的上端，使磁铁静止在铜管的正上方；应该先接通电源后释放纸带。故选AB。
（2）打点4时的瞬时速度
（3）由数据可知，磁铁速度逐渐增大到后做匀速直线运动；由运动情况可知，电磁阻尼逐渐增大到等于重力。
（4）实验②是为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用。对比实验①和②可知，磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用。
19．（1）0.8m/s；（2）8s
【详解】
(1)MN杆切割磁感线产生的电动势为
E1=B0Lv
由闭合电路欧姆定律得
MN杆所受安培力大小为
F安=B0I1L
对MN杆应用牛顿第二定律得
F-mg-F安=ma
当MN杆速度最大时，MN杆的加速度为零，联立解得MN杆的最大速度为
vm=0.8m/s
(2)感生电动势为
由闭合电路欧姆定律得
t时刻的磁感应强度为
PQ杆受力平衡
mg=BI2L
联立解得时间为
t=8s
20．（1）加速度减小的加速运动；（2）1T；
【详解】
（1）根据牛顿第二定律
而
故金属杆在匀速运动之前做加速度减小的加速运动；
（2）金属杆产生的感应电动势
E=BLv
感应电流
金属杆所受的安培力
由题意可知金属杆受拉力、安培力和阻力作用，匀速时合力为零，即有
所以
从图线可以得到直线的斜率
k=2
联立可得
将数据代入可解得
B=1T
由
f=μmg=2N
得
21．初速度为0的匀加速直线运动，
【详解】
由于金属棒ab由静止向左运动过程中所受安培力为零，则回路中感应电流为0，为了不产生感应电流，在任意时刻的磁通量应与刚开始时的相同，设t时间内金属棒ab的位移为x，有
解得
根据匀变速直线运动规律可知，金属棒ab在外力作用下做初速度为0的匀加速直线运动，根据
联立可得
答案第1页，共2页
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一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选顶中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．MN、GH为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，如图所示，则（ ）
A．若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由a到b到d到c
B．若ad、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到a
C．若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路电流为0
D．若ab、cd都向右运动，且两棒速度vcd>vab，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到a
2．关于楞次定律，下列说法正确的是（ ）
A．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
B．闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，必受磁场阻碍作用
C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向
D．感生电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场
3．如图所示，AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属直棒，如图立在导轨上，它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中a端始终在AO上，b端始终在OC上，直到ab完全落在OC上，整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中下列说法正确的是（ ）
A．感应电流方向始终是b→a
B．感应电流方向先是b→a，后变为a→b
C．棒受磁场力方向与ab垂直，如图中箭头所示方向
D．棒受磁场力方向与ab垂直，开始如图中箭头所示方向，后来变为与箭头所示方向相反
4．如图所示，一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向里，若不计空气阻力，则（ ）
A．圆环向右穿过磁场后，还能摆到释放位置 B．圆环离开磁场时具有收缩的趋势
C．圆环将在磁场中不停地摆动 D．圆环在磁场中运动时均有感应电流
5．如图所示，CDEF是一个矩形金属框，当导体棒AB向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法中正确的是（ ）
A．导体棒中的电流方向为B→A
B．电流表A1中的电流方向为F→E
C．电流表A1中的电流方向为E→F
D．电流表A2中的电流方向为D→C
6．两个相同的小灯泡、和自感线圈、电容器、开关和直流电源连接成如图所示的电路。已知自感线圈的自感系数较大且直流电阻为零，电容器的电容较大，下列判断正确的是（ ）
A．开关S闭合的瞬间，、灯泡立即变亮后亮度保持不变
B．开关S闭合的瞬间，、灯泡同时亮，后灯泡逐渐变暗但不熄灭，灯泡变得更亮
C．开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，灯泡突然亮一下，然后熄灭，灯泡逐渐熄灭
D．去掉电容器，开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，和灯泡均逐渐熄灭
7．如图所示，灯泡A、B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且直流电阻可忽略，G为电流传感器。下列说法正确的是（ ）
A．S闭合瞬间，A、B同时亮，然后都逐渐变暗最后熄灭
B．S闭合瞬间，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮
C．S断开瞬间，A、B均立即熄灭
D．S断开瞬间，G中电流突然增大，且方向向左
8．在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，断开电键时人会有触电的感觉。关于断开电键时，以下说法正确的是（ ）
A．流过人体的电流大于流过线圈的电流
B．A点电势比B点高
C．流过人的电流方向从B→A
D．线圈中的电流突然增大
9．关于下列四个图，其中说法错误的是（ ）
A． 真空冷炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
B． 自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的
C． 磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，目的是起到电磁阻尼的作用
D． 铝框运动的原因是铝框中产生了感应电流
10．将一U形金属导轨置于水平面上，导轨所在平面存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场区域如图所示（Ⅱ位置为磁场的边界线）。一金属棒垂直导轨放置在位置I处，在外力作用下开始向右运动，已知由I位置和Ⅱ位置及导轨围成的面积为S。则（ ）
A．金属棒从I位置运动至Ⅱ位置的过程中，金属棒与导轨围成的回路中有顺时针方向的电流
B．金属棒从Ⅱ位置运动至Ⅲ位置的过程中，金属棒与导轨围成的回路中有逆时针方向的电流
C．金属棒从I位置运动至Ⅲ位置的过程中，穿过金属棒与导轨围成的回路的磁通量的变化量为2BS
D．金属棒从Ⅱ位置运动至Ⅲ位置的过程中，若磁场的磁感应强度变化，则金属棒与导轨围成的回路中有感应电流产生
11．如图所示为电磁轨道炮的工作原理图。质量g的待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在宽为m的两平行轨道上无摩擦滑动。若电容器的电容F，充电后电压为kV，轨道内充满磁感应强度T的匀强磁场，当开关由a点扳向b点后，能在极短的时间内将弹体加速到m/s发射出去。若在这个过程中，通过电磁炮的电荷量为q，电容器两端的电压变为，则（ ）
A．C，V B．C，V
C．C，V D．C，V
12．如图甲所示，导体棒、均可在各自的导轨上无摩擦地滑动，导轨电阻不计，匀强磁场的大小不变，方向如图甲所示。若垂直于纸面向里为正方向，匀强磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．时间内，若静止不动，则中的感应电流方向由b到a
B．时间内，若静止不动，则和中均会有恒定的感应电流
C．时间内，若向右匀加速运动，则会向左运动
D．时间内，若向右匀减速运动，则电容器上极板带正电
13．如图所示，一边长为L的均质正方形金属线框abcd，以恒定的速率v水平向右通过宽度为2L的垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，则金属线框从距磁场左边界L处到穿出磁场过程，ab边电压随位移图像的是（ ）
A． B．
C． D．
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分。选对但不全的得1分。有选错的得0分）
14．如图，导线AB与CD平行。若电流从a端流入时，电流表指针左偏，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关后，由于互感使得电流表保持有示数
B．闭合开关瞬间，电流表指针向右偏转
C．断开开关瞬间，电流表指针向右偏转
D．闭合开关后，若滑动变阻器的滑片向右移动，电流表指针向右偏转
15．下列对涡流的认识正确的是（ ）
A．大块金属中产生了涡流，但不一定产生了感应电动势
B．涡流大小与穿过金属的磁通量的大小有关
C．涡流的形成一定遵循法拉第电磁感应定律
D．涡流也有电流的热效应和磁效应
16．如图甲所示，虚线是斜面上平行于斜面底端的一条直线，上方存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。时刻将一单匝正方形导体框自与距离处由静止释放，直至导体框完全穿出磁场的过程中其速度一时间图像如图丙所示。已知斜面倾角，导体框与斜面间的动摩擦因数，运动中导体框底边与始终平行，导体框质量，电阻，边长，重力加速度。设从释放至导体框穿出磁场的过程中，整个导体框所受安培力大小为F，回路中产生的焦耳热的功率为P，通过导体框的电流为I，导体框的机械能为E（释放处），沿斜面下滑的位移为x，则下列图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
三、实验题
17．（7分）在“研究电磁感应现象”的实验中。
（1）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈M连接，如图甲所示。当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。将磁体N极向下从线圈上方竖直插入M时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为沿________（选填“顺时针”或“逆时针”）由a端开始绕至b端。
（2）如图乙所示，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关S后，将A线圈迅速从B线圈拔出时，电流计指针将________；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将________。（以上两空选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）
（3）在图乙中，某同学第一次将滑动变阻器的触头从变阻器的右端快速滑到左端，第二次将滑动变阻器的触头从变阻器的右端慢慢滑到左端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度________（选填“大”或“小”）。
18．（7分）某同学探究磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律，实验装置如图所示，打点计时器的电源为的交流电。
（1）下列实验操作中，正确的有______；
A．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方
B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面
C．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落
D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
（2）该同学按照正确的步骤进行实验（记为“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1、2、3、…、8。用刻度尺量出各计数点的相邻计时点到点的距离，记录在纸带上，如图所示。
计算相邻计时点间的平均速度，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表，请将表中的数据补充完整。
位置 1 2 3 4 5 6 7 8
24.5 33.8 37.8 （______） 39.5 39.8 39.8 39.8
（3）分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是___________；磁铁受到阻尼作用的变化情况是______________________。
（4）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为“实验②”），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同，请问实验②是为了说明什么？对比实验①和②的结果得到什么结论？（______）
四、解答题
19．（12分）如图所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨ab和cd相距L=0.2m，另外两根水平金属杆MN和PQ的质量均为m=10g，可沿导轨无摩擦地滑动，MN杆和PQ杆的电阻均为R=0.2Ω（竖直金属导轨电阻不计），PQ杆放置在水平绝缘平台上，整个装置处于垂直导轨平面向里的磁场中，g取10m/s2
（1）若将PQ杆固定，让MN杆在竖直向上的恒定拉力F=0.18N的作用下由静止开始向上运动，磁感应强度B0=1.0T，杆MN的最大速度为多少？
（2）若将MN杆固定，MN和PQ的间距为d=0.4m，现使磁感应强度从B0开始以=0.5T/s的变化率均匀地增大，经过多长时间，杆PQ对地面的压力为零？
20．（13分）如下图（甲）所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，导轨一端通过导线与阻值为R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆。金属杆与导轨的电阻忽略不计，匀强磁场的方向竖直向下。现用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆最终将做匀速运动，当改变拉力的F大小时，金属杆相对应的匀速运动速度v也会变化，v和F的关系如题图（乙）所示。（取g=10m/s2）
（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？
（2）若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，求磁感应强度B和金属杆与导轨间的动摩擦因数各为多大？
21．（16分）如图所示，空间存在方向竖直向下的匀强磁场，一间距为d的平行“U”形金属导轨CD和EF水平放置于匀强磁场中，金属棒ab置于导轨上与导轨接触良好。若磁感应强度大小随时间变化满足关系式。其中B0、c、k均为已知数（不为零）。t=0时，金属ab距导轨右端的距离为x0，为使金属棒ab由静止向左运动过程中所受安培力为零，试判断金属棒ab在外力作用下做什么运动？若做匀加速直线运动，求出其加速度a。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．D
【详解】
A．若固定ab，使cd向右滑动，由右手定则知应产生顺时针方向的电流，故A错误；
B．若ab、cd同向运动且速度大小相同，ab、cd所围的面积不变，磁通量不变，不产生感应电流，故B错误；
C．若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路中有顺时针方向的电流，故C错误；
D．若ab、cd都向右运动，且vcd>vab，则ab、cd所围的面积发生变化，磁通量也发生变化，故由楞次定律可判断出产生由c到d到b到a的电流，故D正确。
故选D。
2．A
【详解】
A．根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故A正确；
B．闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，磁场对导体有安培力，起到阻碍导体与磁场相对运动的作用，故B错误；
C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，根据楞次定律可知，感应电流的磁场与原磁场反向，故C错误；
D．只有当原磁通量增加时，感生电流的磁场才跟原磁场反向，阻碍原磁场，故D错误。
故选A。
3．B
【详解】
当ab棒从图示位置滑到与水平面成45°时，闭合电路的磁通量不断变大，则由楞次定律得闭合电路中的电流是逆时针方向，即是b→a．而此时棒受到的安培力的方向与图中箭头方向相反；当越过与水平面成45°时，闭合电路的磁通在变小，则由楞次定律得闭合电路中的电流是顺时针方向，即是a→b．而此时棒受到的安培力的方向与图中箭头方向相同．由上可知：只有B选项正确。
故选B。
4．C
【详解】
A．当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流，机械能向电能转化，所以机械能不守恒，因此环向右穿过磁场后，不能摆到释放位置，故A错误；
B．圆环离开磁场时磁通量减少，由楞次定律（增缩减扩）可知：圆环离开磁场时具有扩张的趋势，故B错误；
C．在圆环不断经过磁场，机械能不断损耗过程中圆环越摆越低，最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动，因为在此区域内没有磁通量的变化（一直是最大值），所以机械能守恒，即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，而不是静止在平衡位置，故C正确；
D．圆环在磁场中运动时，因穿过其磁通量不变，不会产生感应电流，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】
ABC．根据右手定则，导体棒中的电流方向为A→B，所以电流表A1中的电流方向为F→E，故A、C错误，B正确；
D．电流表A2中的电流方向为C→D，故D错误。
故选B。
6．C
【详解】
AB．开关S闭合的瞬间，由于线圈的自感作用阻碍电流的变化，因此流过线圈L中的电流逐渐增加，灯L1立刻变亮，然后逐渐熄灭；而电容器两端由零电压逐渐升高，因此加在L2两端的电压逐渐升高，L2逐渐变亮，AB错误；
C．开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，由于线圈的自感作用阻碍电流的变化，灯L1立刻闪亮，然后熄灭；而电容器通过等L2放电，灯L2逐渐熄灭，C正确；
D．去掉电容器，开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，灯泡逐渐熄灭，灯泡L2立刻熄灭，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
AB．闭合S瞬间，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，且亮度相同；随着L中电流增大，因为线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，B变亮，A正确、B错误；
C．断开S瞬间，B立即熄灭，线圈中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过A灯，A闪亮一下后熄灭，C错误；
D．断开S瞬间，线圈中电流减小，产生自感电动势和电流，感应电流阻碍线圈中原电流的减少且电感线圈L的自感系数足够大，则G中电流突然增大，且方向向左，D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．断开电键时，线圈与人组成闭合回路，所以流过人体的电流等于流过线圈的电流，故A错误；
BC．断开电键时，线圈中产生的感应电流从左到右，线圈相当于电源，所以线圈的右端相当于电源的正极，故A点电势比B点低，所以流过人的电流方向为B→A，故B错误，C正确；
D．断开电键时，线圈中的电流减小，线圈发生自感，产生感应电流，阻碍原电流的减小，使电流不会发生突变，而是由原来的值逐渐减小，故D错误。
故选C。
9．B
【详解】
A．真空冷炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在金属中产生涡流，从而产生大量的热量，熔化金属的，故A错误。
B．金属探测器中变化电流遇到金属物体，在被测金属中.上产生涡流来进行探测，故B正确；
C． 磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，吕框中产生感应电流，使线框尽快停止摆动，起到电磁阻尼的作用，故C错误;
D．吕框磁通量发生了变化，产生了感应电流，故D错误。
故D错误。
故选B。
10．D
【详解】
A．金属棒从I位置运动至Ⅱ位置的过程中，该回路的磁通量增加，根据楞次定律有，金属棒与导轨围成的回路中有逆时针方向的电流，所以A错误；
B．金属棒从Ⅱ位置运动至Ⅲ位置的过程中，该回路的磁通量保持不来，金属棒与导轨围成的回路中没有感应电流，所以B错误；
C．金属棒从I位置运动至Ⅲ位置的过程中，穿过金属棒与导轨围成的回路的磁通量的变化量为BS，所以C错误；
D．金属棒从Ⅱ位置运动至Ⅲ位置的过程中，若磁场的磁感应强度变化，根据
则金属棒与导轨围成的回路中有感应电流产生，所以D正确；
故选D。
11．D
【详解】
在极短的时间内将弹体加速发射出去的过程中，由动量定理
通过电磁炮的电荷量为
联立解得
电容器两端的电压将变为
故D正确，ABC错误。
故选D。
12．C
【详解】
AB．时间内，逐渐增大，静止不动，磁通量均匀增加，由法拉第电磁感应定律可知，左侧闭合回路产生恒定的感应电流，根据楞次定律可知中的感应电流方向有a到b，此过程右侧线圈中磁通量不变，所以cd中无感应电流，故AB错误；
C．时间内，磁场不变，若向右匀加速运动，速度均匀增大，中感应电流大小均匀增加，感应磁场均匀增加，则中产生大小恒定的感应电流，方向从c到d，根据左手定则得导体棒cd受到向左的安培力，即cd向左运动，故C正确；
D．时间内，磁场不变，若向右匀减速运动，速度均匀减小，中感应电流大小均匀减小，感应磁场均匀减小，则中产生大小恒定的感应电流，方向从d到c，电容器上极板带负电，故D错误。
故选C。
13．D
【详解】
由题意可得，，ab边未进入磁场，电压为0；，ab边切割磁感线，ab边相当于电源，在回路中，ab两端电压为路端电压，电源电动势为，ab、dc、cb电阻为总电阻的，则可得ab两端电压为；，回路中无感应电流，ab、dc产生的电动势相互抵消，故ab两端电压即为感应电动势；，ab边出了磁场，dc边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，ab部分电阻为总电阻的，故其两端电压为，而整个过程中，有
故
ABC错误，D正确。
故选D。
14．CD
【详解】
A．由于图中电源为直流电，所以闭合开关后，导线CD与电流表形成的回路磁通量不会发生变化，则电流表不会有示数，故A错误；
B．闭合开关瞬间，导线AB通过向右的电流，则根据安培定则可知，导线CD与电流表形成的回路会产生一个垂直纸面向外的磁场，根据楞次定律可知，此时产生的感应电流方向为顺时针方向，即电流从a端流入，电流表指针左偏，故B错误；
C．断开开关瞬间，导线CD与电流表形成的回路的磁通量会减小，根据楞次定律可知，此时产生的感应电流方向为逆时针方向，即电流从b端流入，电流表指针右偏，故C正确；
D．闭合开关后，若滑动变阻器的滑片向右移动，则电路中的电流减小，导线AB产生的磁场减弱，导线CD与电流表形成的回路的磁通量会减小，根据楞次定律可知，此时产生的感应电流方向为逆时针方向，即电流从b端流入，电流表指针右偏，故D正确。
故选CD。
15．CD
【详解】
涡流形成的原理是电磁感应现象，遵循法拉第电磁感应定律，故有涡流一定有感应电动势，涡流大小与穿过金属的磁通量的变化率成正比，而与穿过金属的磁通量的大小无关，同其他所有电流一样，涡流也有电流的热效应和磁效应。
故选CD。
16．AD
【详解】
A．0~1s内，根据感生电动势，得
由于上下两个边均切割磁感线因此动生电动势为0；回路中感应电流沿顺时针方向，导体框所受安培力对边相抵
根据功能关系得：从开始到处过程中导体框所受安培力合力为0，做匀加速直线运动，加速度
解得
1s末速率
位移
之后磁感应强度B不变
，
导体框开始匀速穿出磁场，故A正确；
B．0~1s内
解得
恒定不变，故B错误；
C．0~1s内，通过导体框的电流
故C错误；
D．0~1s内导体框机械能满足
，
即
处
从到处过程中满足
解得
处时
故D正确。
故选AD。
17．顺时针 向左偏 向右偏 大
【详解】
（1）将磁体N极向下从线圈上方竖直插入M时，穿过线圈的磁场方向向下，磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，电流计指针向左偏转，说明电流从左端流入电流计，由安培定则可知，俯视线圈，其绕向为沿顺时针方向由a端开始绕至b端。
（2）如图乙所示，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明B中磁通量增加时电流计指针向右偏转；合上开关S后，将A线圈迅速从B线圈拔出时，穿过B线圈的磁通量减小，电流计指针将向左偏转；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，A线圈中的电流增大，穿过B线圈的磁通量增加，电流计指针将向右偏转。
（3）第一次将滑动变阻器的触头从变阻器的右端快速滑到左端，A线圈的电流变化快，电流产生的磁场变化快，穿过B线圈的磁通量变化快，B线圈中的感应电动势大，感应电流大，电流计的指针摆动的幅度大；同理可知，第二次电流计的指针摆动的幅度小，故第一次比第二次指针摆动幅度大。
18．AB 39.0 速度逐渐增大到后做匀速直线运动 逐渐增大到等于重力 为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用。磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用。
【详解】
（1）不能用手捏紧磁铁保持静止，而应该用手提着纸带的上端，使磁铁静止在铜管的正上方；应该先接通电源后释放纸带。故选AB。
（2）打点4时的瞬时速度
（3）由数据可知，磁铁速度逐渐增大到后做匀速直线运动；由运动情况可知，电磁阻尼逐渐增大到等于重力。
（4）实验②是为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用。对比实验①和②可知，磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用。
19．（1）0.8m/s；（2）8s
【详解】
(1)MN杆切割磁感线产生的电动势为
E1=B0Lv
由闭合电路欧姆定律得
MN杆所受安培力大小为
F安=B0I1L
对MN杆应用牛顿第二定律得
F-mg-F安=ma
当MN杆速度最大时，MN杆的加速度为零，联立解得MN杆的最大速度为
vm=0.8m/s
(2)感生电动势为
由闭合电路欧姆定律得
t时刻的磁感应强度为
PQ杆受力平衡
mg=BI2L
联立解得时间为
t=8s
20．（1）加速度减小的加速运动；（2）1T；
【详解】
（1）根据牛顿第二定律
而
故金属杆在匀速运动之前做加速度减小的加速运动；
（2）金属杆产生的感应电动势
E=BLv
感应电流
金属杆所受的安培力
由题意可知金属杆受拉力、安培力和阻力作用，匀速时合力为零，即有
所以
从图线可以得到直线的斜率
k=2
联立可得
将数据代入可解得
B=1T
由
f=μmg=2N
得
21．初速度为0的匀加速直线运动，
【详解】
由于金属棒ab由静止向左运动过程中所受安培力为零，则回路中感应电流为0，为了不产生感应电流，在任意时刻的磁通量应与刚开始时的相同，设t时间内金属棒ab的位移为x，有
解得
根据匀变速直线运动规律可知，金属棒ab在外力作用下做初速度为0的匀加速直线运动，根据
联立可得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页