2019鲁科版高中物理选择性必修第二册第2章专项6电磁感应中的图像问题同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2019鲁科版高中物理选择性必修第二册第2章专项6电磁感应中的图像问题同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 360.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-17 21:36:10 | ||
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文档简介
2019鲁科版高中物理选择性必修第二册 第2章 专项6 电磁感应中的图像问题 同步练习
一、单选题
1．穿过一个单匝线圈的磁通量，始终保持每秒钟均匀减少2Wb，根据法拉第电磁感应定律，则（ ）
A．线圈中感应电动势每秒增加2V
B．线圈中感应电动势大小不变
C．线圈中无感应电动势
D．线圈中感应电动势每秒减少2V
2．电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器．如图甲所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管．一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号，若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应感应电流的变化为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，在直角梯形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，BC=CD=2AB=2L。高为2L、宽为L的矩形金属闭合线圈由图中位置以向右的恒定速度匀速通过磁场区域，其长边始终与 CD 平行。以线圈中逆时针方向为电流正方向，线圈在通过磁场过程中电流随时间变化的关系为（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D（DL）、方向竖直向下的有界匀强磁场。在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以F表示拉力大小、以Uab表示线框ab两点间的电势差、I表示通过线框的电流、P表示拉力的功率，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，一呈半正弦形状的闭合线框abc，ad=l，匀速穿过边界宽度也为l的相邻两个匀强磁场区域，两个区域的磁感应强度大小相同，整个过程线框中感应电流图象为(取顺时针方向为正方向)
A． B． C． D．
6．面积为0.04m2的10匝线框abcd固定于图甲所示的磁场中，规定磁场垂直纸面向里为正，磁感应强度随时间的变化如图乙所示．线框总电阻R=100Ω，则下列说法正确的是
A．通过线框中的电流方向始终是 adcba
B．ab边受到的安培力大小是恒定的
C．在1-3s内，线框磁通量的变化量是1.6×10-2Wb
D．在1-3s内，通过线框导线某个截面的电荷量是1.6×10-4C
7．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个上端固定的绝缘轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，除电阻R外其余电阻不计，导轨所在平面与一匀强磁场垂直，静止时金属棒位于A处，此时弹簧的伸长量为△l．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（ ）
A．释放瞬间金属棒的加速度小于g
B．电阻R中电流最大时，金属棒在A处下方的某个位置
C．金属棒在最低处时弹簧的拉力一定小于2mg
D．从释放到金属棒最后静止的过程中，电阻R上产生的热量为mg△l
二、多选题
8．两根光滑金属导轨MNPQ、水平平行固定，MN、之间宽度是PQ、之间宽度的两倍，且均处于竖直向上的匀强磁场中，在MN、导轨上放置质量为2m的金属杆a、在PQ、导轨上放置质量为m的金属杆b，两金属杆平行且始终与导轨垂直接触良好．某时刻金属杆以以初速度v0．水平向右滑行，同时金属杆b由静止释放，当金属杆a滑到位置时，金属杆b的速度大小为，已知足够长，两金属杆最终都在上运动，两金属杆由粗细相同的同种金属材料制成，导轨电阻不计，下列说法正确的是
A．以金属杆a、b为系统，整个运动过程中动量守恒
B．金属杆a滑到位置时，速度大小为
C．最终金属杆a、b一起运动的速度大小为
D．整个运动过程中，回路产生的焦耳热为
9．如图所示，两根足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨与水平面之间的倾角，两导轨间距离为L，下端接有阻值为R的电阻。导轨上质量为m、长度为L，电阻为R的金属棒与一个上端固定、劲度系数为k的轻质绝缘弹簧相接，整个装置处于磁感应强度为B匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。现金属棒从弹簧原长处获得初速度开始运动，假设金属棒运动过程中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，则（ ）
A．开始运动时金属棒的加速度一定为
B．开始运动时金属棒两端的电压为
C．金属棒最终将停在与初始位置距离
D．电阻R产生的总热量小于
10．如图所示，在光滑的水平面上，放置一边长为l的正方形导电线圈，线圈电阻不变， 线圈右侧有垂直水平面向下、宽度为2l的有界磁场，建立一与磁场边界垂直的坐标轴Ox，O点为坐标原点。磁感应强度随坐标位置的变化关系为B=kx，线框在水平向右的外力F作用下沿x正方向匀速穿过该磁场。此过程中线圈内感应出的电流i随时间变化的图像（以顺时针为正方向）、拉力F随线圈位移x变化的图像可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
11．如图所示区域内存在匀强磁场，磁感应强度为0.5T，磁场的边界由x轴和曲线围成（）。现把一边长为2m的正方形单匝线框（电阻为0.5Ω），水平匀速地拉过该磁场区，在此过程中拉力的最大值为12N。不计一切摩擦阻力，则在此过程中（ ）
A．线框匀速运动的速度
B．线框中的电功率为18W
C．拉力F做的功为24J
D．通过线框横截面的电荷量为4C
12．如图所示，一超导材料制成的正方形线框abcd内存在匀强磁场，匀质金属棒MN足够长，垂直ac连线放置于a点，并始终与线框接触良好。t=0时棒自a点开始沿与ac平行的方向向右匀速运动，最终脱离线框，整个运动过程中若i表示棒中通过的电流，u表示棒两端的电压，P表示t时刻棒消耗的电功率，q表示通过棒横截面的电荷量，则下图各物理量随时间t变化的关系可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
13．如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图像正确的是（规定电流从M经R到N为正，安培力向左为正）（ ）
A． B．
C． D．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
ABCD.由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为：
感应电动势是一个定值，不随时间变化，故B正确ACD错误。
故选B。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据法拉第电磁感应定律
感应电动势跟磁通量的变化率成正比，感应电流为
图像切线的斜率是磁通量的变化率，时，切线斜率是最大的，感应电动势最大，感应电流
最大，而A项t=0时，感应电流为零，所以A项错误；
B．当时，图像切线的斜率为零，感应电动势为零，感应电流为零，而B项中在时，感应电流不为零，所以B项错误；
C．当时，图像切线的斜率为最大，切线斜率的方向与t=0时的切线斜率方向相反，感应电动势最大，感应电流最大，所以C项错误；
D．当时，图像切线的斜率为零，感应电动势为零，感应电流为零，当时，图像切线的斜率为最大，感应电动势最大，感应电流最大，所以D项正确。
故选D。
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
线圈进入磁场过程中磁通量向里增加，根据楞次定律可得电流方向为逆时针(为正)。在线圈左边没有进入磁场过程中，有效切割长度逐渐增大，根据可知感应电流逐渐增大；
当线圈左边进入磁场后，右边没有离开磁场前，有效切割长度不变，则感应电流不变；
当线圈右边离开磁场后，线圈内的磁通量减小，根据楞次定律可知感应电流方向为顺时针(负值)，且有效切割长度逐渐增大，感应电流逐渐增大。
故选C。
4．C
【解析】
【详解】
A．线框做匀速直线运动，进入磁场和出磁场过程中根据楞次定律阻碍相对运动的条件，可知拉力与安培力等大反向，即
线框完全进入磁场运动过程中，闭合线框中，线框中无感应电流，所以安培力为0，拉力大小为0；线框全过程做匀速直线运动，因为，所以进出磁场的时间小于在完全在磁场中运动的时间，故A错误；
B．线框进入磁场时，导体棒切割磁感线，即电源，根据右手定则可知
所以两端电势差为路端电压
完全进入磁场，线框中无电流，所以
线框穿出磁场过程中，边切割磁感线，根据楞次定律判断感应电流可知
则
对应图像可知，B错误；
C．线框进入磁场时，根据右手定则可知线框中电流为逆时针方向，线框离开磁场时，电流为顺时针方向，结合上述分析可知，C正确；
D．线框完全进入磁场运动过程中，拉力为0，根据可知拉力功率为0，D错误。
故选C。
5．D
【解析】
【详解】
线框进入磁场区域时穿过线框的磁通量垂直于纸面向外增大，根据楞次定律，线框中的感应电流方向为顺时针(正方向)；同理，线框离开磁场区域过程中的磁通量是垂直于纸面向里的减小，线框中电流方向也是顺时针(正方向)；线框的顶点运动到两磁场的分界线上时，同时切割两边大小相等、方向相反的磁感线，线框中感应电流的最大值为在左侧或右侧磁场中切割时产生感应电流最大值的2倍，且方向为逆时针(负方向)．故D项正确，ABC三项错误．
6．D
【解析】
【详解】
A：在0~1s内，线圈面积不变，磁感应强度是向里的增大；则感应磁场方向向外，感应电流方向abcda．故A项错误．
B：磁场均匀变化，产生的感应电动势一定，产生的感应电流一定．磁场强弱不断变化，ab边受到的安培力大小是变化的．故B项错误．
C：在1~3s内，线框磁通量的变化量．故C项错误．
D：在1~3s内，通过线框导线某个截面的电荷量．故D项正确．
点睛：感应电量，这个规律要能熟练推导并应用．
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：A、释放瞬间金属棒的速度为零，没有产生感应电流，不受安培力，只受重力，则金属棒的加速度为g，故A错误；B、电阻R中电流最大时，速度最大，加速度为零，向上的安培力、弹力的合力等于向下的重力，弹力小于重力，金属棒在A处上方的某个位置，B错误；
C、若没有磁场，金属棒做简谐运动，根据对称性可知，金属棒在最低处时加速度大小等于g，方向竖直向上，由牛顿第二定律得知，金属棒在最低处时弹簧的拉力等于2mg，有磁场时，金属棒还受到安培阻力作用，金属棒向下到达的最低位置比没有磁场时高，加速度应小于g，则弹簧的拉力一定小于2mg，故C正确；D、金属棒最后静止在A处，从释放到金属棒最后静止的过程中，其重力势能减小，转化成内能和弹簧的弹性势能，则电阻R上产生的热量小于mg△l．故D错误；故选C．
考点：牛顿第二定律、能量转化与守恒定律、安培力、简谐运动
【名师点睛】
释放瞬间金属棒的速度为零，没有产生感应电流，不受安培力，只受重力，可求此时的加速度．电阻R中电流最大时，速度最大，加速度为零，可求此时的弹力，确定金属棒的位置．结合简谐运动的对称性可知，根据牛顿第二定律，可求金属棒在最低处时弹簧的拉力．根据能量转化与守恒定律，可知电阻R上产生的热量．
8．BD
【解析】
【详解】
金属杆a受到的安培力，金属杆b受到的安培力，金属杆ab在不同轨道上运动时安培力方向相反，但合力不为零，动量不守恒，进入右侧轨道后两者安培力等大反向，动量守恒，A错误；根据动量定理，对金属杆a有，对金属杆b有，解得，B正确；进入右侧轨道后动量守恒，由动量守恒定律可得，解得，C错误；由能量守恒定律可得，D正确．
9．BCD
【解析】
【详解】
A．开始时金属棒切割磁感线产生的感应电动势E=BLv0，此时导体棒受到的安培力
若初速度方向向上，对导体棒根据牛顿第二定律可得
解得
若初速度方向向下，对导体棒根据牛顿第二定律可得
解得
故A错误；
B．开始运动时金属棒两端的电压为
故B正确；
C．最终金属棒静止，此时由平衡条件得
此时弹簧的伸长量
所以金属棒ab最终将停在与初始位置距离
故C正确；
D．由能量守恒定律得
解得
则电阻R产生的总热量
故D正确。
故选BCD。
10．AC
【解析】
【详解】
AB．由于磁场的磁感应强度从左边界到右边界逐渐增强，根据楞次定律可知感应电流方向为逆时针方向，设线圈的速度为，进入磁场只有右边切割磁感线，感应电动势，，感应电流，即
进入过程感应电流大小与时间成正比；线圈完全进入磁场，线圈的左右两边都在切割磁感线，回路的感应电动势
恒定不变，故电流不变；线圈右边出磁场之后，只有左边切割磁感线，离开磁场时，线圈中磁通量减少，则感应电流方向为顺时针方向，，
则感应电流
故之后感应电流大小随时间均匀增大，故A正确，B错误；
CD．线圈匀速进入磁场过程，，，，，可得
图像为抛物线；线圈完全进入磁场到右边即将离开磁场的过程中
电流恒定，此过程中F不变；线圈右边离开磁场之后，拉力等于线圈左边所受安培力大小，，则
图像为一段抛物线，故C正确，D错误。
故选AC。
11．AC
【解析】
【详解】
A．由题图可知，金属线框向前运动1m时，线框切割磁感线的最大有效长度最长为L=2m，此时对应最大拉力，由法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律有
此时线框受到的安培力为
联立得
因为线框匀速运动，故有
代入已知数据，解得
故A正确；
B．线框切割磁感线产生的瞬间感应电动势为
线框中产生的是正弦式交流电，所以线框中的电功率为
又
联立解得
故B错误；
C．线框在磁场区域做匀速运动，距离为4m，由
得
由功能关系得，拉力F做的功为
故C正确；
D．通过线框横截面的电荷量为
在整个过程中磁通量为零，所以通过线框横截面的电荷量也为零，故D错误。
故选AC。
12．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．设棒MN匀速运动的速度为v，运动过程中棒MN切割磁感线的有效长度为
故产生的感应电动势为
设导体棒单位长度的电阻为，故电路中的电流为
i为定值，即电路中电流恒定，故A正确；
B．正方形线框由超导材料制成，所以该电路外电路电阻为零，则外电路电压为零，即导体棒两端的电压为零，故B错误；
C．导体棒消耗的电功率
当MN过bd后，导体棒切割磁感线的有效长度在均匀减小，所以E先均匀增大后均匀减小，则导体棒消耗的电功率先均匀增大后均匀减小，故C正确；
D．通过导体棒的电荷量
故随时间增大，通过导体棒横截面的电荷量均匀增大，故D错误。
故选AC。
13．AD
【解析】
【分析】
【详解】
导体棒由b运动到ac过程中，切割磁感线的有效长度l随时间t均匀增大，由
E＝Blv
可知，感应电动势E随时间t均匀增大，由闭合电路欧姆定律可知，感应电流I随时间t均匀增大，则导体棒受到的安培力大小
F＝IlB
随时间t增大得越来越快；由右手定则可知，感应电流的方向为由M经R到N，电流为正值，由左手定则可知，导体棒所受安培力水平向左，为正值。导体棒由ac运动到d的过程中，由题知
E′＝2Blv＝2E
则导体棒切割磁感线的有效长度l相同时
I′＝2I
导体棒切割磁感线的有效长度l随时间t均匀减小，则感应电流I′随时间t均匀减小，导体棒受到的安培力大小
F′＝I′lB＝2F
随时间t减小得越来越慢；由右手定则可知，感应电流的方向为由N经R到M，电流为负值，由左手定则可知，导体棒所受安培力水平向左，为正值。综上所述，AD正确，BC错误。
故选AD。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．穿过一个单匝线圈的磁通量，始终保持每秒钟均匀减少2Wb，根据法拉第电磁感应定律，则（ ）
A．线圈中感应电动势每秒增加2V
B．线圈中感应电动势大小不变
C．线圈中无感应电动势
D．线圈中感应电动势每秒减少2V
2．电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器．如图甲所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管．一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号，若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应感应电流的变化为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，在直角梯形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，BC=CD=2AB=2L。高为2L、宽为L的矩形金属闭合线圈由图中位置以向右的恒定速度匀速通过磁场区域，其长边始终与 CD 平行。以线圈中逆时针方向为电流正方向，线圈在通过磁场过程中电流随时间变化的关系为（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D（DL）、方向竖直向下的有界匀强磁场。在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以F表示拉力大小、以Uab表示线框ab两点间的电势差、I表示通过线框的电流、P表示拉力的功率，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，一呈半正弦形状的闭合线框abc，ad=l，匀速穿过边界宽度也为l的相邻两个匀强磁场区域，两个区域的磁感应强度大小相同，整个过程线框中感应电流图象为(取顺时针方向为正方向)
A． B． C． D．
6．面积为0.04m2的10匝线框abcd固定于图甲所示的磁场中，规定磁场垂直纸面向里为正，磁感应强度随时间的变化如图乙所示．线框总电阻R=100Ω，则下列说法正确的是
A．通过线框中的电流方向始终是 adcba
B．ab边受到的安培力大小是恒定的
C．在1-3s内，线框磁通量的变化量是1.6×10-2Wb
D．在1-3s内，通过线框导线某个截面的电荷量是1.6×10-4C
7．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个上端固定的绝缘轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，除电阻R外其余电阻不计，导轨所在平面与一匀强磁场垂直，静止时金属棒位于A处，此时弹簧的伸长量为△l．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（ ）
A．释放瞬间金属棒的加速度小于g
B．电阻R中电流最大时，金属棒在A处下方的某个位置
C．金属棒在最低处时弹簧的拉力一定小于2mg
D．从释放到金属棒最后静止的过程中，电阻R上产生的热量为mg△l
二、多选题
8．两根光滑金属导轨MNPQ、水平平行固定，MN、之间宽度是PQ、之间宽度的两倍，且均处于竖直向上的匀强磁场中，在MN、导轨上放置质量为2m的金属杆a、在PQ、导轨上放置质量为m的金属杆b，两金属杆平行且始终与导轨垂直接触良好．某时刻金属杆以以初速度v0．水平向右滑行，同时金属杆b由静止释放，当金属杆a滑到位置时，金属杆b的速度大小为，已知足够长，两金属杆最终都在上运动，两金属杆由粗细相同的同种金属材料制成，导轨电阻不计，下列说法正确的是
A．以金属杆a、b为系统，整个运动过程中动量守恒
B．金属杆a滑到位置时，速度大小为
C．最终金属杆a、b一起运动的速度大小为
D．整个运动过程中，回路产生的焦耳热为
9．如图所示，两根足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨与水平面之间的倾角，两导轨间距离为L，下端接有阻值为R的电阻。导轨上质量为m、长度为L，电阻为R的金属棒与一个上端固定、劲度系数为k的轻质绝缘弹簧相接，整个装置处于磁感应强度为B匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。现金属棒从弹簧原长处获得初速度开始运动，假设金属棒运动过程中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，则（ ）
A．开始运动时金属棒的加速度一定为
B．开始运动时金属棒两端的电压为
C．金属棒最终将停在与初始位置距离
D．电阻R产生的总热量小于
10．如图所示，在光滑的水平面上，放置一边长为l的正方形导电线圈，线圈电阻不变， 线圈右侧有垂直水平面向下、宽度为2l的有界磁场，建立一与磁场边界垂直的坐标轴Ox，O点为坐标原点。磁感应强度随坐标位置的变化关系为B=kx，线框在水平向右的外力F作用下沿x正方向匀速穿过该磁场。此过程中线圈内感应出的电流i随时间变化的图像（以顺时针为正方向）、拉力F随线圈位移x变化的图像可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
11．如图所示区域内存在匀强磁场，磁感应强度为0.5T，磁场的边界由x轴和曲线围成（）。现把一边长为2m的正方形单匝线框（电阻为0.5Ω），水平匀速地拉过该磁场区，在此过程中拉力的最大值为12N。不计一切摩擦阻力，则在此过程中（ ）
A．线框匀速运动的速度
B．线框中的电功率为18W
C．拉力F做的功为24J
D．通过线框横截面的电荷量为4C
12．如图所示，一超导材料制成的正方形线框abcd内存在匀强磁场，匀质金属棒MN足够长，垂直ac连线放置于a点，并始终与线框接触良好。t=0时棒自a点开始沿与ac平行的方向向右匀速运动，最终脱离线框，整个运动过程中若i表示棒中通过的电流，u表示棒两端的电压，P表示t时刻棒消耗的电功率，q表示通过棒横截面的电荷量，则下图各物理量随时间t变化的关系可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
13．如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图像正确的是（规定电流从M经R到N为正，安培力向左为正）（ ）
A． B．
C． D．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
ABCD.由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为：
感应电动势是一个定值，不随时间变化，故B正确ACD错误。
故选B。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据法拉第电磁感应定律
感应电动势跟磁通量的变化率成正比，感应电流为
图像切线的斜率是磁通量的变化率，时，切线斜率是最大的，感应电动势最大，感应电流
最大，而A项t=0时，感应电流为零，所以A项错误；
B．当时，图像切线的斜率为零，感应电动势为零，感应电流为零，而B项中在时，感应电流不为零，所以B项错误；
C．当时，图像切线的斜率为最大，切线斜率的方向与t=0时的切线斜率方向相反，感应电动势最大，感应电流最大，所以C项错误；
D．当时，图像切线的斜率为零，感应电动势为零，感应电流为零，当时，图像切线的斜率为最大，感应电动势最大，感应电流最大，所以D项正确。
故选D。
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
线圈进入磁场过程中磁通量向里增加，根据楞次定律可得电流方向为逆时针(为正)。在线圈左边没有进入磁场过程中，有效切割长度逐渐增大，根据可知感应电流逐渐增大；
当线圈左边进入磁场后，右边没有离开磁场前，有效切割长度不变，则感应电流不变；
当线圈右边离开磁场后，线圈内的磁通量减小，根据楞次定律可知感应电流方向为顺时针(负值)，且有效切割长度逐渐增大，感应电流逐渐增大。
故选C。
4．C
【解析】
【详解】
A．线框做匀速直线运动，进入磁场和出磁场过程中根据楞次定律阻碍相对运动的条件，可知拉力与安培力等大反向，即
线框完全进入磁场运动过程中，闭合线框中，线框中无感应电流，所以安培力为0，拉力大小为0；线框全过程做匀速直线运动，因为，所以进出磁场的时间小于在完全在磁场中运动的时间，故A错误；
B．线框进入磁场时，导体棒切割磁感线，即电源，根据右手定则可知
所以两端电势差为路端电压
完全进入磁场，线框中无电流，所以
线框穿出磁场过程中，边切割磁感线，根据楞次定律判断感应电流可知
则
对应图像可知，B错误；
C．线框进入磁场时，根据右手定则可知线框中电流为逆时针方向，线框离开磁场时，电流为顺时针方向，结合上述分析可知，C正确；
D．线框完全进入磁场运动过程中，拉力为0，根据可知拉力功率为0，D错误。
故选C。
5．D
【解析】
【详解】
线框进入磁场区域时穿过线框的磁通量垂直于纸面向外增大，根据楞次定律，线框中的感应电流方向为顺时针(正方向)；同理，线框离开磁场区域过程中的磁通量是垂直于纸面向里的减小，线框中电流方向也是顺时针(正方向)；线框的顶点运动到两磁场的分界线上时，同时切割两边大小相等、方向相反的磁感线，线框中感应电流的最大值为在左侧或右侧磁场中切割时产生感应电流最大值的2倍，且方向为逆时针(负方向)．故D项正确，ABC三项错误．
6．D
【解析】
【详解】
A：在0~1s内，线圈面积不变，磁感应强度是向里的增大；则感应磁场方向向外，感应电流方向abcda．故A项错误．
B：磁场均匀变化，产生的感应电动势一定，产生的感应电流一定．磁场强弱不断变化，ab边受到的安培力大小是变化的．故B项错误．
C：在1~3s内，线框磁通量的变化量．故C项错误．
D：在1~3s内，通过线框导线某个截面的电荷量．故D项正确．
点睛：感应电量，这个规律要能熟练推导并应用．
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：A、释放瞬间金属棒的速度为零，没有产生感应电流，不受安培力，只受重力，则金属棒的加速度为g，故A错误；B、电阻R中电流最大时，速度最大，加速度为零，向上的安培力、弹力的合力等于向下的重力，弹力小于重力，金属棒在A处上方的某个位置，B错误；
C、若没有磁场，金属棒做简谐运动，根据对称性可知，金属棒在最低处时加速度大小等于g，方向竖直向上，由牛顿第二定律得知，金属棒在最低处时弹簧的拉力等于2mg，有磁场时，金属棒还受到安培阻力作用，金属棒向下到达的最低位置比没有磁场时高，加速度应小于g，则弹簧的拉力一定小于2mg，故C正确；D、金属棒最后静止在A处，从释放到金属棒最后静止的过程中，其重力势能减小，转化成内能和弹簧的弹性势能，则电阻R上产生的热量小于mg△l．故D错误；故选C．
考点：牛顿第二定律、能量转化与守恒定律、安培力、简谐运动
【名师点睛】
释放瞬间金属棒的速度为零，没有产生感应电流，不受安培力，只受重力，可求此时的加速度．电阻R中电流最大时，速度最大，加速度为零，可求此时的弹力，确定金属棒的位置．结合简谐运动的对称性可知，根据牛顿第二定律，可求金属棒在最低处时弹簧的拉力．根据能量转化与守恒定律，可知电阻R上产生的热量．
8．BD
【解析】
【详解】
金属杆a受到的安培力，金属杆b受到的安培力，金属杆ab在不同轨道上运动时安培力方向相反，但合力不为零，动量不守恒，进入右侧轨道后两者安培力等大反向，动量守恒，A错误；根据动量定理，对金属杆a有，对金属杆b有，解得，B正确；进入右侧轨道后动量守恒，由动量守恒定律可得，解得，C错误；由能量守恒定律可得，D正确．
9．BCD
【解析】
【详解】
A．开始时金属棒切割磁感线产生的感应电动势E=BLv0，此时导体棒受到的安培力
若初速度方向向上，对导体棒根据牛顿第二定律可得
解得
若初速度方向向下，对导体棒根据牛顿第二定律可得
解得
故A错误；
B．开始运动时金属棒两端的电压为
故B正确；
C．最终金属棒静止，此时由平衡条件得
此时弹簧的伸长量
所以金属棒ab最终将停在与初始位置距离
故C正确；
D．由能量守恒定律得
解得
则电阻R产生的总热量
故D正确。
故选BCD。
10．AC
【解析】
【详解】
AB．由于磁场的磁感应强度从左边界到右边界逐渐增强，根据楞次定律可知感应电流方向为逆时针方向，设线圈的速度为，进入磁场只有右边切割磁感线，感应电动势，，感应电流，即
进入过程感应电流大小与时间成正比；线圈完全进入磁场，线圈的左右两边都在切割磁感线，回路的感应电动势
恒定不变，故电流不变；线圈右边出磁场之后，只有左边切割磁感线，离开磁场时，线圈中磁通量减少，则感应电流方向为顺时针方向，，
则感应电流
故之后感应电流大小随时间均匀增大，故A正确，B错误；
CD．线圈匀速进入磁场过程，，，，，可得
图像为抛物线；线圈完全进入磁场到右边即将离开磁场的过程中
电流恒定，此过程中F不变；线圈右边离开磁场之后，拉力等于线圈左边所受安培力大小，，则
图像为一段抛物线，故C正确，D错误。
故选AC。
11．AC
【解析】
【详解】
A．由题图可知，金属线框向前运动1m时，线框切割磁感线的最大有效长度最长为L=2m，此时对应最大拉力，由法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律有
此时线框受到的安培力为
联立得
因为线框匀速运动，故有
代入已知数据，解得
故A正确；
B．线框切割磁感线产生的瞬间感应电动势为
线框中产生的是正弦式交流电，所以线框中的电功率为
又
联立解得
故B错误；
C．线框在磁场区域做匀速运动，距离为4m，由
得
由功能关系得，拉力F做的功为
故C正确；
D．通过线框横截面的电荷量为
在整个过程中磁通量为零，所以通过线框横截面的电荷量也为零，故D错误。
故选AC。
12．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．设棒MN匀速运动的速度为v，运动过程中棒MN切割磁感线的有效长度为
故产生的感应电动势为
设导体棒单位长度的电阻为，故电路中的电流为
i为定值，即电路中电流恒定，故A正确；
B．正方形线框由超导材料制成，所以该电路外电路电阻为零，则外电路电压为零，即导体棒两端的电压为零，故B错误；
C．导体棒消耗的电功率
当MN过bd后，导体棒切割磁感线的有效长度在均匀减小，所以E先均匀增大后均匀减小，则导体棒消耗的电功率先均匀增大后均匀减小，故C正确；
D．通过导体棒的电荷量
故随时间增大，通过导体棒横截面的电荷量均匀增大，故D错误。
故选AC。
13．AD
【解析】
【分析】
【详解】
导体棒由b运动到ac过程中，切割磁感线的有效长度l随时间t均匀增大，由
E＝Blv
可知，感应电动势E随时间t均匀增大，由闭合电路欧姆定律可知，感应电流I随时间t均匀增大，则导体棒受到的安培力大小
F＝IlB
随时间t增大得越来越快；由右手定则可知，感应电流的方向为由M经R到N，电流为正值，由左手定则可知，导体棒所受安培力水平向左，为正值。导体棒由ac运动到d的过程中，由题知
E′＝2Blv＝2E
则导体棒切割磁感线的有效长度l相同时
I′＝2I
导体棒切割磁感线的有效长度l随时间t均匀减小，则感应电流I′随时间t均匀减小，导体棒受到的安培力大小
F′＝I′lB＝2F
随时间t减小得越来越慢；由右手定则可知，感应电流的方向为由N经R到M，电流为负值，由左手定则可知，导体棒所受安培力水平向左，为正值。综上所述，AD正确，BC错误。
故选AD。
答案第1页，共2页
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