第二章 电磁感应 单元练习（word版含答案）

第二章、电磁感应
一、选择题（共16题）
1．如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的灯泡，线圈L自感系数足够大，电阻可以忽略不计．下列说法不正确的是（ ）
A．合上开关S时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
B．断开开关S时，A1和A2都要过一会儿才熄灭
C．合上开关S稳定后，流过A1的电流方向与流过A2的电流方向都向右
D．断开开关S时，流过A1的电流方向与流过A2的电流方向都向右
2．如图所示是一水平放置的绝缘环形管，管内壁光滑，内有一直径略小于管内径的带正电的小球，开始时小球静止。有一变化的磁场竖直向下穿过管所在的平面，磁感应强度B随时间成正比例增大，设小球的带电量不变，则（　　）
A．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向的力，沿顺时针方向运动
B．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向的力，沿逆时针方向运动
C．顺着磁场方向看，小球受逆时针方向的力，沿逆时针方向运动
D．小球不受力，不运动
3．如图所示的电路中，L1和L2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数很大，它的直流电阻可以忽略不计。则下列说法中正确的是（ ）
A．闭合S后，灯L2先亮，灯L1后亮，最后两灯一样亮
B．闭合S后，灯L1的电流方向向右，灯L2的电流方向向左
C．断开S后，灯L2立即熄灭，灯L1逐渐熄灭
D．断开S瞬间，灯L1的电流方向向右，灯L2的电流方向向左
4．如图所示，线圈 L 的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，电源电动势为 E，内阻不计，L1、L2 是两个完全相同的小灯泡，定值电阻 R，开关 S 闭合和断开的过程中，灯 L1、L2 的亮度变化情况是（灯丝不会断）（ ）
A．S 断开，L1 闪亮一下逐渐熄灭，L2 逐渐熄灭
B．S 断开，L1 立即熄灭，L2 亮一下才逐渐熄灭
C．S 闭合，L1 先亮且亮度不变，L2 后亮且亮度逐渐变亮
D．S 闭合，L1 先亮后逐渐变暗，L2 后亮且亮度逐渐变亮
5．甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO’旋转，当两环以相同的初始角速度开始转动后，由于阻力，经过相同的时间后便停止.若将环置于磁感应强度B大小相同的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向平行，乙环的转轴与磁场方向垂直，如图所示，当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后，则下列判断正确的是（ ）
A．甲环先停
B．乙环先停
C．两环同时停下
D．无法判断两环停止的先后顺序
6．下列说法中正确的是（ ）
A．法拉第通过研究电磁感应现象得出了法拉第电磁感应定律
B．安培通过研究电荷之间相互作用的规律得到了安培定则
C．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象之间的联系
D．汤姆孙通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量
7．如图所示，水平放置一个有铁芯的螺线管，与电源、开关以及滑动变阻器连接成电路，在螺线管的左端悬挂着一个轻小的闭合导电圆环，圆面与螺线管的轴线垂直保持开关S闭合，下列说法中正确的是（　　）
A．滑动触头位置不动，从左向右看，小环中有顺时针方向的感应电流
B．滑动触头位置不动，从左向右看，小环中有逆时针方向的感应电流
C．滑动变阻器的滑动触头向b端滑动的过程中，小环向右摆动
D．滑动变阻器的滑动触头向b端滑动的过程中，小环向左摆动
8．如图所示，ABCD区域中存在一个垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度为B，BC边距地面高度正方形绝缘线圈MNPQ竖直放置，质量为m，边长为L，总电阻为R，PQ边与地面动摩擦因数为μ，在水平力F的作用下向右作直线运动通过磁场区域，下列说法正确的是（ )
A．线圈进入磁场过程中感应电流的方向沿QMNP
B．线圈MN边完全处于磁场中运动时，MQ两点间电势差为0
C．线圈进入磁场的过程中通过线圈导线某截面的电量为
D．线圈进入磁场过程中若，则线圈将以速度v做匀速直线运动
9．如图所示为实验室所用的某种灵敏天平，安装在天平臂一端（图中的右端）的金属片置于蹄形磁铁的两个磁极之间，该装置有利于振动的天平臂迅速平静下来，现因物体放置在秤上引起天平臂的摆动带动金属片上下运动，则以下说法正确的是（　　）
A．当金属片上下运动，由于穿过金属片的磁通量没有发生变化，因此金属片中没有感应电流
B．当金属片上下运动时，金属片中会产生逆时针方向的涡流
C．当金属片向上运动时，金属片受到向下的磁场力
D．由于金属片在上下运动，受到的磁场力总是阻碍金属片的运动，使其机械能转化为内能，导致物体质量测量值偏小
10．如图所示，一个绕圆心轴MN匀速转动的金属圆盘，匀强磁场垂直于圆盘平面，磁感应强度为B，圆盘中心C和圆盘边缘D通过电刷与螺线管相连，圆盘转动方向如图所示，则下述结论中正确的是( )
A．圆盘上的电流由圆心流向边缘
B．圆盘上的C点电势高于D点电势
C．金属圆盘上各处电势相等
D．螺线管产生的磁场，F端为N极
11．如图所示，两根平行的光滑导轨竖直放置，处于垂直轨道平面的匀强磁场中，金属杆ab接在两导轨之间，在开关S断开时让ab自由下落，ab下落过程中始终保持与导轨接触良好，设导轨足够长，电阻不计．开关闭合开始计时，ab下滑速度v随时间变化的图象不可能是（ ）
A． B． C． D．
12．手机无线充电功能的应用为人们提供更大的便利。图甲为其充电原理的示意图，充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的励磁线圈可产生交变磁场，从而使手机内的感应线圈中产生感应电流。当充电板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变电流时（电流由a流入时的方向为正），不考虑感应线圈的自感，下列说法中正确的是（　　）
A．感应线圈中产生的是恒定电流
B．感应线圈中电流的方向总是与励磁线圈中电流方向相反
C．t1～t3时间内，c点电势始终高于d点电势
D．t3时刻，感应线圈中电流的瞬时值最大
13．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于@（ ）
A．棒的机械能增加量 B．棒的动能增加量 C．棒的重力势能增加量 D．电阻R上放出的热量
14．如图所示，灯泡A、B与定值电阻的阻值均为R，L是自感系数较大的线圈，S1闭合稳定后，当S2断开且电路稳定时，A、B两灯亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法正确的是（　　）
A．B灯立即熄灭
B．A灯亮一下后熄灭
C．有电流通过B灯，方向为c→d
D．有电流通过A灯，方向为b→a
15．下列四幅图中涉及经典的物理实验研究，其中说法正确的是（ ）
A．A B．B C．C D．D
16．如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1=R2=R3，电感L的电阻可忽略，D为理想二极管正向导通时电阻忽略不计下列说法中正确的是（　　）
A．S闭合瞬间，L1、L2、L3均立即变亮，然后逐渐变暗
B．S闭合瞬间，L1逐渐变亮，L2、L3均立即变亮，后亮度稍有下降，稳定后L2、L3亮度相同
C．S从闭合状态突然断开时，L2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗
D．S从闭合状态突然断开时，L1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗
二、填空题
17．闭合线圈的匝数为n，总电阻为R，在一段时间内穿过线圈的磁通量变化为△，则通过导线某一截面的电荷量为_______．
18．一个单匝闭合圆形线圈置于垂直线圈平面的匀强磁场中，当磁感应强度变化率恒定时，线圈中的感应电动势为E，感应电流为I.若把这根导线均匀拉长，从而使圆半径增大一倍，则此时线圈中的感应电动势为_______，感应电流为_________.
19．如图所示，条形磁铁移近螺线管时螺线管和条形磁铁之间________（填“有”或“无”）相互电磁作用力；螺线管中A点电势________ B点电势．（填“高于”或“低于”）
20．(1)如图所示，在匀强磁场中，与磁感应强度B成30°角放置一矩形线圈，共100匝，线圈长lab=10cm、宽lbc=8cm，线圈电阻r=1.0Ω，与它相连的电路中，电阻R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，磁感应强度变化如图乙所示，开关闭合后t=1.5s时R2中电流的大小为_______A，此时左侧边ab所受的安培力大小_______N。
（2）一个质量为m=0.001kg、带电量为的带正电小球和一个质量也为不带电的小球相距L=0.2m，放在绝缘光滑水平面上，当加上如图的的水平向左的匀强电场和B=0.5T的水平向外的匀强磁场后，带电小球开始运动，与不带电小球相碰后粘在一起，则两球碰后的速度为________m/s，两球碰后到两球离开水平面，还要前进_________m。
（3）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小于10°时，完成n次全振动时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为，用螺旋测微器测得摆球直径为d。
①测得重力加速度的表达式为g＝_________。
②实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是_________。
A．实验室的海拔太高
B．摆球太重
C．测出n次全振动时间为t，误作为(n＋1)次全振动时间进行计算
D．用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算
③用的摆球密度不均匀，无法确定重心位置。他第一次量得悬线长为 (不计半径)，测得周期为T1；第二次量得悬线长为，测得周期为T2。根据上述数据，g表达式为___________
三、综合题
21．如图甲所示，一边长L＝2.5 m、质量m＝0.5 kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B＝0.8 T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合，在水平力F作用下由静止开始向左运动，经过5 s线框被拉出磁场，测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示．在金属线框被拉出的过程中
(1)求通过线框截面的电荷量及线框的电阻；
(2)写出水平力F随时间变化的表达式；
(3)已知在这5 s内力F做功1.92 J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？
22．如图所示，光滑水平导轨置于磁场中，磁场的磁感应强度为B，左侧导轨间距为L，右侧导轨间距为2L，导轨均足够长。质量为m的导体棒ab和质量为2m的导体棒cd均垂直于导轨放置，处于静止状态。ab的电阻为R，cd的电阻为2R，两棒始终在对应的导轨部分运动。现给cd一水平向右的初速度v0，则：
（1）稳定时ab和cd棒的速度分别是多少；
（2）最终通过两导体棒的电荷量为多少；
（3）从cd获得速度直到稳定过程中系统产生的焦耳热是多少？
23．如图所示，两条平行的金属导轨相距L=1m，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN和PQ的质量均为m=0.2kg电阻分别为RMN=1和RPQ=2，MN置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数=0.5，PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好，从时刻起，MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a=1m/s2的加速度向右做匀加速t=0直线运动，PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态，t=3s时，PQ棒消耗的电功率为8W，不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN始终在水平导轨上运动，求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）t=0-3s时间内通过MN棒的电荷量；
（3）求t=6s时F2的大小和方向。
24．完成下列问题：
(1)画出图(1)中闭合电路的部分导体棒切割运动时所产生的感应电流方向；
(2)画出图(2)中电流在磁场中受力方向；
(3)画出图(3)中通电螺线管的磁场的磁感线方向；
(4)画出图(4)中带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
AC．合上开关的瞬间，L由于产生自感电动势阻碍通过A1的电流，所以A1中的电流小于A2中的电流，稳定后L对直流电路没有阻碍作用，A1和A2电阻相等，即合上开关S时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮，此时A1和A2的电流方向都向右，故A不符合题意，C不符合题意.
BD．断开开关时，由于L中产生的自感电动势在A1和A2之间构成串联电路中产生电流，故都要过一会才会熄灭，此时流过A1的电流向右，流过A2的电流向左.故C不符合题意，D符合题意
2．C
【详解】
因为绝缘环形管面内有均匀增大的磁场，在其周围会产生稳定的涡旋电场，对带电小球做功，由楞次定律判断电场方向为逆时针方向。在电场力作用下，带正电小球沿逆时针方向运动，C正确；ABD错误。
故选C。
3．D
【详解】
AB、L2灯与电阻R串联，当电键S闭合时，灯L2立即发光。通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，L1逐渐亮起来。所以L2比L1先亮。由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，因电阻R，则两灯亮度不一样，但电流方向相同，故A B错误；
C、稳定后当电键S断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与灯泡L1、L2和电阻R构成闭合回路放电，两灯都过一会儿熄灭，但灯L2闪亮后逐渐熄灭，原因是在断开之前，通过L1的电流大于L2的电流，故C错误；
D、稳定后当电键S断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与灯泡L1、L2和电阻R构成闭合回路放电，由“增反减同”可知，感应电流为顺时针，流过L1电流与原来相同，流过L2电流与原来相反，故D正确。
故选D。
4．C
【详解】
（1）S断开瞬时，中电流消失，而中由于电感线圈中产生一个与电流同向的自感电动势，故灯L1、L2的一起渐渐熄灭，由于通过的电流小于，因此不会亮一下逐渐熄灭，故A错误，B错误；
（2）当S闭合瞬时，灯获得电压，立刻发光，电源内阻不计，则两端电压不变，亮度不变，而灯 随着线圈阻碍作用逐渐减弱，电流逐渐增大，逐渐变亮．故C正确，D错误．
故本题正确答案选C．
5．B
【详解】
甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后，甲环磁通量不变，所以不会产生感应电流，乙在转动过程中磁通量发生变化，产生感应电流，机械能减少，则乙环先停下来
故选B
6．C
【详解】
法拉第发现了电磁感应现象，纽曼和韦伯总结出电磁感应定律为纪念法拉第而叫法拉第电磁感应定律，A错误；
安培通过研究磁场和通电导线之间的相互作用得出的安培定则，B错误；
奥斯特通过研究通电导线和小磁针的相互作用发现了电流的磁效应，并揭开了电现象和磁现象之间的联系，C正确；
密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量， D错误．
7．C
【详解】
AB．滑动触头位置不动，螺线管中电流不变,闭合导电圆环中磁通量不变，故小环中没有感应电流，故AB错误；
CD．滑动变阻器的滑动触头向b端滑动的过程中，螺线管中电流减小，通过小环的磁通量减小，由楞次定律可知，从左向右看，小环中有顺时针方向的感应电流，小环向右摆动，故C正确，D错误。
故选C。
8．C
【详解】
A．线框进入磁场时，磁通量增加，根据楞次定律可得感应电流的方向为QPNM，故A错误；
B．线圈MN边完全处于磁场中运动时，NP边切割磁感线产生电动势为E的话，那么MQ两点间电势差为，即不为零，故B错误；
C．线圈进入磁场的过程中通过线圈导线某截面的电量为：
故C正确；
D．线圈进入磁场过程中若
由牛顿第二定律得：
联立得：
可知加速度不为零，故不是匀速直线运动，故D错误．
故选C．
9．C
【详解】
A．当金属片上下运动，由于穿过金属片的磁通量发生变化，因此金属片中产生感应电流，A错误；
B．当金属片上下运动时，金属片中会产生方向变化的涡流，涡流的方向与金属片的运动方向有关，B错误；
C．当金属片向上运动时，根据“来拒去留”原则，金属片受到向下的磁场力，C正确；
D．当天平静止时，磁场力消失，不会导致物体质量测量值偏小，D错误。
故选C。
10．A
【详解】
将金属圆盘看成由无数金属幅条组成，根据右手定则判断可知：圆盘上的感应电流由圆心流向边缘．故A正确．金属圆盘切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，可知圆盘边缘相当于电源的正极，圆心相当于负极，所以圆盘边缘电势高于圆心的电势，即D点电势高于C点电势，故BC错误．感应电流从下往上通过螺线管，根据安培定则可知，螺线管产生的磁场E端为N极．故D错误．
11．B
【详解】
A．闭合开关时，ab杆产生感应电流，受到向上的安培力。若重力与安培力相等，金属杆将做匀速直线运动，此图是可能的。故A正确；
BC．若安培力小于重力，合力向下，加速度的方向向下，做加速运动。加速运动的过程中，ab杆产生的感应电动势和感应电流增大，安培力增大，则合力减小，加速度减小，做加速度逐渐减小的加速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动。故B图象是可能的，C图不可能，故B错误，C正确；
D．若安培力大于重力，则加速度的方向向上，做减速运动，减速运动的过程中，安培力减小，做加速度逐渐减小的减速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动。此图是可能的，故D正确。
故选B。
12．C
【详解】
A．由图象励磁线圈中通有变化的交变电流时，感应线圈中产生电流也在变化，不是恒定电流，故A错误；
B．当励磁线圈中的电流减小时，故磁感应强度减小，则通过感应线圈磁通量减小，根据楞次定律，可知感应线圈中磁场方向与励磁线圈中磁场方向相同，可知感应线圈中电流的方向与励磁线圈中电流方向相同；同理，当励磁线圈中的电流增加时，故磁感应强度增加，则通过感应线圈磁通量增加，根据楞次定律，可知感应线圈中磁场方向与励磁线圈中磁场方向相反，可知感应线圈中电流的方向与励磁线圈中电流方向相反；故B错误；
C．由图可知，在t1～t3时间内分两段时间分析，根据楞次定律可知，在t1～t2时间内，励磁线圈中的电流从a流入，根据安培定则可知，磁场方向向上，由于此时电流的大小不断减小，故磁感应强度减小，则通过感应线圈磁通量减小，根据楞次定律，可知感应线圈中磁场方向与励磁线圈中磁场方向相同，也向上，则线圈中的电流从d流向c；在t2～t3时间内，励磁线圈中的电流从b流入，根据安培定则可知，磁场方向向下，由于此时电流的大小不断增大，故磁感应强度增大，则通过感应线圈磁通量增大，根据楞次定律，可知感应线圈中磁场方向与励磁线圈中磁场方向相反，向上，则线圈中的电流从d流向c，综上分析可知c点电势高于d点电势，故C正确；
D．由图可知，t3时刻，励磁线圈中电流最大，电流的变化率为零，所以感应线圈中电流瞬时值也为0，故D错误。
故选C。
13．A
【详解】
A．棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用．由动能定理：WF+WG+W安=△EK
得WF+W安=△EK+mgh
即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量．故A正确．
B．由动能定理，动能增量等于合力的功．合力的功等于力F做的功、安培力的功与重力的功代数和．故B错误．
C．棒克服重力做功等于棒的重力势能增加量．故C错误．
D．棒克服安培力做功等于电阻R上放出的热量．故D错误
14．AD
【详解】
AC．由于定值电阻R没有自感作用，故断开S1时，B灯立即熄灭，A正确，C错误；
BD．S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B两灯一样亮，说明两个支路中的电流相等，这时线圈L没有自感作用，可知线圈L的直流电阻也为R，在S2、S1都闭合且稳定时，IA=IB，S2闭合，待电路稳定后将S1断开，由于线圈的自感作用，流过A灯的电流方向变为b→a，A灯缓慢熄灭，B错误，D正确。
故选AD。
15．BCD
【详解】
试题分析：A图是奥斯特的发现的实验，小磁针开始时南北指向，根据安培定则判断可知要使小磁针向东西方向转动，电流是南北指向，故A错误；B图是法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置．软铁环上绕有M、N两个线圈．开关S闭合的瞬间，线圈M中产生磁场，铁芯磁化后，产生了顺时针磁场，根据楞次定律判断得知线圈N中磁场方向逆时针方向，故线圈中电流与图示方向相反，故B正确；C图是阴极射线管，电子在飞过左侧挡板后形成一个向右运动的扁平电子束，如用蹄形磁铁加一个垂直向里的磁场，根据左手定则，电子束向下偏转，故C正确；地球可以看做一个巨大的“拱形桥”，当车速大到一定程度时，地面对车的支持力是零，这时驾驶员处于完全失重状态，其与座椅之间的压力也是零，故D正确；故选BCD．
16．BC
【详解】
AB．闭合开关S瞬间，L3立即变亮；因二极管来说具有单向导电性，所以L2与二极管处于通路，导致灯泡L2立刻亮；而在闭合开关S瞬间，因线圈L的电流的变化，导致阻碍灯泡L1的电流增大，导致灯泡L1将慢慢变亮；L2、L3均立即变亮，后亮度稍有下降，稳定后L2、L3亮度相同，故A错误；B正确；
CD．断开S的瞬间，因二极管的导通方向与电流方向相反，则L2立即熄灭，线圈L与灯泡L1、L3构成回路，因线圈产生感应电动势，所以灯泡L1、L3均将由亮变暗，故C正确，D错误。
故选BC。
17．
【详解】
由法拉第电磁感应定律：，由殴姆定律有： ;电量公式为：Q=I△t
三式联立可得： ．
18． 4E I
【详解】
试题分析：由法拉第电磁感应定律得：，因n、相同，则得到：．故，根据电阻定律：线圈的电阻为，则ρ相同，而L增长一倍，而s变为原来的一半，两线圈电阻之比：．
线圈中感应电流，由（1）（2）综合得到：，故
19． 无 低于
【详解】
条形磁铁移近螺线管时，由于螺线管不闭合，不产生感应电流，所以螺线管和条形磁铁之间无相互电磁作用力；
条形磁铁移近螺线管时，螺线管磁通量增加，根据楞次定律可知螺线管中感应电动势方向从A指向B，A端相当于电源的负极，B端相当于电源的正极，则A点电势低于B点电势．
20． 0.02 0.2 10 1.5 CD
【详解】
(1)根据法拉第电磁感应定律，则有
根据闭合电路欧姆定律则有，R2中电流大小为
左侧边ab所受的安培力大小
(2)根据动能定理
代入数据得
小球相碰后粘在一起，根据动量守恒定律
解得
当两球所受洛伦磁力等于重力时，离开地面，则
解得
根据动能定理
解得
(3)①周期为一次全振动的时间，所以
根据周期公式得
所以
②A．实验室的海拔太高，g偏小，故A错误；
B．摆球太重，不影响周期，故B错误；
C．测出n次全振动时间为t，误作为(n＋1)次全振动时间进行计算，造成T偏小，g偏大，故C正确；
D．用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算，造成L偏大，g偏大，故D正确。
故选CD。
③设摆球的重心到线与球结点的距离为r，根据单摆周期的公式
得
联立两式解得
21．(1)1.25 C　4 Ω　(2)F＝(0.2t＋0.1)N (3)1.67 J
【详解】
(1)根据， I t图象的面积等于电量，则由图像得：
q＝1.25 C
又根据
，
得
R＝4 Ω.
(2)由电流图象可知，感应电流随时间变化的规律：
I＝0.1 t(A)
由感应电流，可得金属线框的速度随时间也是线性变化的，
v＝＝0.2t(m/s)
线框做匀加速直线运动，加速度
a＝0.2 m/s2
线框在外力F和安培力FA作用下做匀加速直线运动，
F-FA＝ma
所以水平力F随时间变化的表达式为
F＝(0.2t＋0.1)N.
(3)当t＝5 s时，线框从磁场中拉出时的速度
v5＝at＝1 m/s
线框中产生的焦耳热为
Q＝W－mv52＝1.67 J.
22．(1) ； ，方向均向右；(2) ； (3)
【详解】
(1)稳定时，两棒均做匀速运动，则电路中磁通量不变，有
对ab棒，根据动量定理得
对cd棒，根据动量定理得
联立解得
，
方向均向右。
(2) 对ab棒，根据动量定理得
解得
(3)对系统，根据能量守恒得
解得
23．（1）2T；（2）3C；（3）-5.2N（负号说明力的方向沿斜面向下）
【详解】
(1)3s末MN棒的速度为
切割产生的感应电动势为
根据欧姆定律得
又
代入数据得
(2)根据法拉第电磁感应定律得
则电荷量为
又0~3s时间内
代入数据可得
（3）6s时MN棒的速度为
产生的感应电动势为
电路中的电流为
则PQ棒所受的安培力为
规定沿斜面向上为正方向，对PQ进行受力分析可得
代入数据
负号说明力的方向沿斜面向下。
24．(1)；(2) ；(3)；(4)
【详解】
(1)根据右手定则可得电流方向垂直流向纸内，如下图所示
(2)根据左手定则可得，电流受力方向向下，如下图所示
(3)根据右手螺旋定则可得通电螺线管的磁场的磁感线方向向左，如下图所示
(4)根据左手定则可得洛伦兹力向上，如下图所示
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