第二章 电磁感应 单元测试（word版含答案）

电磁感应 单元测试
一、单选题
1．如图甲所示，闭合金属环固定在水平桌面上，MN为其直径。MN右侧分布着垂直桌面向上的有界匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙所示。已知金属环电阻为1.0Ω，直径MN长20cm，则t=3s时（　　）
A．N点电势低于M点电势
B．M、N两点间电压为5π×10-4V
C．环所受安培力大小为5π×10-5N
D．环所受安培力大小为5π2×10-5N
2．圆盘发电机的示意图如图所示，铜盘安装在水平的铜轴上，且处于水平向右的匀强磁场中，两块铜片、分别与铜轴和铜盘的边缘接触，原线圈与副线圈共用一根铁芯。当电流从灵敏电流计G的左端接线柱流入时，指针就会向右偏转，反之左偏。当铜盘按图示箭头方向转动时，下列说法正确的是（　　）
A．铜片处的电势高于铜片处的电势
B．铜盘匀速转动时，电流计G的指针向左偏转
C．铜盘加速转动时，电流计G的指针向右偏转
D．铜盘减速转动时，电流计G的指针向右偏转
3．关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是（　　）
A．线圈所在处磁感应强度越大，产生的感应电动势一定越大
B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大
C．线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势一定越大
D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势一定越大
4．图甲所示为2019年日本发射货运飞船搭载的STARS-Me系列卫星，其包含两颗微小、犹如魔方大小的卫星，卫星之间通过一根细钢缆相连，它们以相同角速度环绕地球从东向西转动，其简化图如图乙所示，己知卫星A位于卫星B正下方，轨道高度均低于地球同步轨道，下列说法正确的是（ ）
A．两颗卫星线速度均大于7.9km/s
B．根据公式，卫星A的线速度大于B的线速度
C．卫星A与卫星B之间钢缆上可能没有力的作用
D．当两颗卫星在赤道平面上方转动时，卫星A电势高
5．如图所示，导线框ABC与长直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，在导线框由直导线左侧向右匀速靠近直导线过程及在直导线右侧向右匀速远离直导线过程中，导线框中感应电流的方向分别是（　　）
A．都是ABC B．都是CBA
C．靠近时是ABC，远离时是CBA D．靠近时是CBA，远离时是ABC
6．如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面且方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。两导体棒、均垂直于导轨静止放置。已知导体棒质量为，导体棒质量为，长度均为，电阻均为，其余部分电阻不计。现使导体棒获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度。除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用，在两导体棒运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．任何一段时间内，导体棒的动量变化和导体棒的动量变化都相同
B．全过程中，两棒共产生的焦耳热为
C．为了保证两导体棒不相撞，两导体棒初始间距至少为
D．上述说法都不正确
7．某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害。当轿厢坠落到图示位置时，关于该装置，以下说法正确的是（　　）
A．从下往上看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向
B．从下往上看，金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向
C．金属线圈B对轿厢下落有阻碍作用，A没有阻碍作用
D．金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势
8．如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（　　）
A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B．a、b线圈中感应电动势之比为81:1
C．a、b线圈中感应电流之比为9:1
D．a、b线圈中电功率之比为27:1
9．如图所示，电磁炉是利用感应电流（涡流）的加热原理工作的．下列关于电磁炉的说法，正确的是（　　）
A．电磁炉面板采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部
B．电磁炉面板采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品
C．电磁炉可用陶瓷器皿作为锅具对食品加热
D．改变电子线路的频率不能改变电磁炉的功率
10．如图甲所示，OO'轴沿竖直方向，把一个闭合线圈放在蹄形磁铁的两磁极间，蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO'轴转动，不计摩擦;如图乙所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，不计摩擦，整个曲面处在垂直纸面的磁场中（图中未画出），下列说法正确的是（　　）
A．图甲中当逆时针（从上向下看）转动蹄形磁铁时，磁铁的磁极未知，故线圈转动方向未知
B．图甲中当蹄形磁铁不动时，给闭合线圈一初速度，使其沿OO'轴转动，由于不计摩擦，线圈将匀速转动
C．图乙中若磁场为非匀强磁场，因圆环面积不变，可知圆环磁通量不变，故圆环机械能守恒，滚上的高度仍为h
D．图乙中若磁场为非匀强磁场，圆环滚下过程中，圆环内有感应电流
11．如图甲、乙、丙中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电。设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计，图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向里的匀强磁场中，导轨足够长。现给导体棒ab一个向右的初速度v0，在图甲、乙、丙三种情形下关于导体棒ab的运动状态，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中，ab棒先做匀减速运动，最终做匀速运动
B．图乙中，ab棒先做加速度越来越大的减速运动，最终静止
C．图丙中，ab棒先做初速度为v0的变减速运动，然后反向做变加速运动，最终做匀速运动
D．三种情形下导体棒ab最终都匀速运动
12．如图所示，半径为2R的圆形金属线圈与半径为R的圆形区域的圆心同为O，圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ，金属线圈与虚线之间存在垂直纸面向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度均随时间均匀增大，变化率均为k。某时刻匀强磁场Ⅰ的磁感应强度大小为，匀强磁场Ⅱ的磁感应强度大小为，。则该时刻穿过金属线圈的磁通量、金属线圈中产生的感应电动势的大小分别为（　　）
A．0， B．，0
C．， D．，
13．如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，薄板左下方有一条形磁铁，当磁铁匀速自左向右通过线圈下方时，线圈始终保持静止，那么线圈中产生感应电流的方向（从上向下看） 和线圈受到薄板的摩擦力方向分别是（　　）
A．感应电流的方向先逆时针方向，后顺时针方向
B．感应电流的方向先顺时针方向，后逆时针方向
C．摩擦力方向先向左、后向右
D．摩擦力方向先向右、后向左
二、多选题
14．如图所示，竖直虚线MN为垂直竖直面向里的匀强磁场的左边界，磁场区域足够大，磁感应强度为B，质量为m、阻值为R、边长为L的单位匀质正三角形金属线框abc可绕a点在竖直面内自由转动，a点在虚线MN上，d为bc的中点，初始时，将线框从ad垂直虚线MN处由静止释放。线框到达MN右侧最高处时，ab竖直，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．从释放至最后静止，线框中产生的焦耳热为
B．线框运动到右侧最高处时，线框中产生的焦耳热为
C．线框从由静止释放到运动到右侧最高处的过程中，通过线框某横截面的电荷量为
D．线框运动到右侧最高点后，ac边能运动到虚线左侧
15．闭合回路由电阻R与导线组成，其内部磁场大小按B﹣t图象变化，方向如图所示，则回路中（　　）
A．电流方向为顺时针方向 B．电流强度越来越大
C．产生的感应电动势越来越大 D．磁通量的变化率恒定不变
16．如图所示，一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场，运动中线框只受重力和磁场力，线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为v1、v2、v3和v4，则可以确定（　　）
A．v1＞v2 B．v2＜v3 C．v3＜v4 D．v4＜v1
17．如图所示，质量为3m的重物与一质量为m的线框用一根绝缘细线连接起来，挂在两个高度相同的定滑轮上，已知线框的横边边长为L，水平方向匀强磁场的磁感应强度大小为B，磁场上下边界的距离、线框竖直边长均为h。初始时刻，磁场的下边缘和线框上边缘的高度差为2h，将重物从静止开始释放，线框上边缘刚进磁场时，线框恰好做匀速直线运动，重力加速度为g，滑轮质量、摩擦阻力均不计。则下列说法中正确的是（　　）
A．线框进入磁场时的速度大小为
B．线框的电阻为
C．线框通过磁场的过程中产生的热量Q=2mgh
D．线框通过磁场的时间为
三、实验题
18．图为“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺的导线补接完整________；
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________；
②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针________（“向左偏”还是“向右偏”）；
（3）在做“研究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将________。
A．因电路不闭合，无电磁感应现象
B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C．不能用楞次定律判断感应电动势方向
D．可以用楞次定律判断感应电动势方向
19．探究感应电流方向的实验中，要用到灵敏电流计，条形磁铁，螺线管，已知若电流从正接线柱流入时，指针将偏向正接线柱的一侧，则：
（1）甲图中螺线管的感应电流的磁场方向是______（请填“向上”或“向下”）
（2）乙图中磁铁在螺线管中产生的磁场方向是______（请填“向上”或“向下”）
（3）图丙中螺线管中的磁通量正在______（请填“增大”或“减小”）
（4）图丁中螺线管的绕向为（从上往下看，按电流流经方向）______（请填“顺时针”或“逆时针”）
（5）感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要_________引起感应电流的磁通量的变化。
四、解答题
20．如图所示，两平行光滑导轨AEC、AE'C'的左端接有阻值为R的定值电阻，间距为L，其中AE、A’E'固定于同一水平面（图中未画出）上且与竖直面内的光滑圆弧形导轨EC、E’C’相切于E、E’两点。正方形DEE’D'区域内存在磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场。导体棒ab的质量为m，电阻为R、长度为L，ab棒在功率恒定、方向水平向右的推力作用下由静止开始沿导轨运动，经时间t后撒去推力，然后ab棒与另一根相同的导体棒cd发生碰撞并粘在一起，以速率v进入磁场，两导体棒穿过磁场区域后，恰好能到达CC’处。重力加速度大小为g，导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨的电阻。求：
（1）该推力的功率P；
（2）两导体棒通过磁场右边界EE’时的速度大小v'；
（3）圆弧形导轨的半径r以及两导体棒穿过磁场的过程中定值电阻产生的焦耳热Q。
21．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ电阻不计，其间距为L，两导轨所构成平面与水平面成θ角。两根用长为d的细线连接的金属杆ab、cd分别垂直导轨放置，沿斜面向上的外力F作用在杆ab上，使两杆静止。已知两金属杆ab、cd的质量分别为m和2m，两金属杆的电阻都为R，并且和导轨始终保持良好接触，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。某时刻将细线烧断，保持杆ab静止不动。
（1）分析并说明cd在整个运动过程中速度、加速度的变化情况；并求出其达到的最大速度vm；
（2）当cd杆速度v = vm时，求作用在ab杆上的外力F；
（3）若将细绳烧断时记为t = 0，从此时刻起使磁场随时间变化，使abcd回路中无感应电流产生，求磁感应强度B随时间t变化关系（写出B与t的关系式）。
22．可测速的跑步机原理如图所示。该机底面固定有间距L=0.8m，长度d1=0.5m的平行金属电极。电极间充满磁感应强度B=5T，方向垂直于纸面向里的匀强磁场，且接有理想电压表和R=9Ω的电阻。绝缘橡胶带上镀有若干根平行细金属条，橡胶带运动时，磁场中始终仅有一根金属条，每根金属条的电阻均为r=1Ω，并与电极接触良好。电压表的示数恒为U=0.9V，求：
（1）橡胶带运动的速度v；
（2）金属条每次经过磁场区域，克服安培力做的功W。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A.由题图乙可知，磁感应强度随时间不断增大，磁场方向竖直向上，由楞次定律可知，金属环感应电流方向为顺时针（从上往下看），由于在磁场中闭合金属环右侧充当电源，电源内部电流从低电势流向高电势，则N点电势高于M点电势，故A错误；
B.根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势为
M、N两点间电压为路端电压，则
故B错误；
CD.金属环中的电流为
t=3s时，磁感应强度为B′=0.5T，金属环所受的安培力大小为
故C正确，D错误。
2．D
【解析】
【详解】
A．从左向右看，铜盘沿顺时针方向转动，由右手定则可知内部电流从铜片C流向铜片D，所以铜片D处的电势高于铜片C处的电势，A错误；
B．铜盘按图示方向匀速转动，会在原线圈M中产生大小、方向均不变的恒定电流，与之同一铁芯的副线圈N中磁通量没有变化，故不产生感应电流，电流计G的指针不偏转，B错误；
C．铜盘切割磁感线产生的感应电动势为
铜盘按图示方向加速转动时，电动势方向不变，大小增大，与之相连的原线圈M中的电流增大，根据楞次定律可知副线圈N中产生逆时针方向的感应电流（俯视看），电流从灵敏电流计G的右端接线柱流入，故电流计G的指针向左偏转，C错误；
D．铜盘切割磁感线产生的感应电动势为
铜盘按图示方向减速转动时，电动势方向不变，大小减小，与之相连的原线圈M中的电流减小，根据楞次定律可知副线圈N中产生顺时针方向的感应电流（俯视看），电流从灵敏电流计G的左端接线柱流入，故电流计G的指针向右偏转，D正确。
故选D。
3．D
【解析】
【详解】
根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小取决于线圈的匝数n和磁通量的变化率，而与磁感应强度B、磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ没有直接的关系，ABC错误，D正确。
故选D。
【点睛】
电路中产生的感应电动势的大小与电路中磁通量变化的快慢有关，磁通量变化得越快，感应电动势越大。感应电动势的大小由和线圈的匝数共同决定，而与Φ、ΔΦ的大小没有必然联系。
4．D
【解析】
【详解】
A．第一宇宙速度7.9km/s是物体在地球表面附近做匀速圆周运动的速度，同时也是绕地球运行的最大环绕速度，所以两颗卫星线速度均小于7.9km/s，故A错误；
B．由题意并根据可知卫星A的线速度小于B的线速度，故B错误；
C．根据可知，若没有钢缆的作用，则卫星A的线速度应比卫星B的线速度大，由于钢缆的作用使得卫星A的线速度小于B的线速度，所以钢缆上一定有力的作用，故C错误；
D．赤道上方地磁场的方向为从南向北，当两颗卫星在赤道平面上方从东向西转动时，根据右手定则可知A卫星电势高，故D正确。
故选D。
5．B
【解析】
【详解】
由题图及安培定则可知，通电直导线在导线左边产生的磁场的方向为垂直纸面向外，在导线右边产生的磁场方向垂直纸面向里，当导线框向直导线靠近时，穿过导线框的垂直纸面向外的磁通量变大，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，则感应电流方向为CBA；
当导线框在直导线右侧远离直导线时，穿过导线框的垂直纸面向里的磁通量变小，由楞次定律可知感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，则感应电流方向为CBA，故B正确，ACD错误。
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
A．根据题意可知，两棒组成回路，电流相同，故所受安培力合力为零，动量守恒，故任何一段时间内，导体棒b的动量改变量跟导体棒a的动量改变量总是大小相等、方向相反； A错误；
BCD．a、b两棒的速度最终相等，设为v，根据动量守恒定律可得
根据能量守恒定律，两棒共产生的焦耳热为
对b棒，由动量定理有
解得
而
解得
即为了保证两导体棒不相撞，两导体棒初始间距至少为，选项C正确，BD错误。
故选C。
7．D
【解析】
【详解】
AB．当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从下往上看是顺时针方向，B中中向上的磁场增强，感应电流的方向从下往上看是逆时针方向，AB错误；
C．结合A的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，C错误；
D．闭合线圈A中向上的磁场减弱，B中中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势，D正确。
故选D。
8．D
【解析】
【详解】
A．磁感应强度随时间均匀增大，则穿过线圈的磁通量增大，所以感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，应为垂直纸面向外，根据安培定则可以判断感应电流方向为逆时针，故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势为
因为两个线圈在同一个磁场中，磁感应强度的变化率（）相同，匝数相同，所以两线圈中的感应电动势之比为它们的面积之比，即
故B错误；
C．根据电阻定律可知两线圈的电阻之比为
所以根据欧姆定律可知，线圈中的电流之比为
故C错误；
D．线圈中的电功率P＝EI，所以两线圈中的电功率之比为
故D正确。
故选D。
9．A
【解析】
【详解】
AB．电磁炉的上表面如果用金属材料制成，使用电磁炉时，上表面材料发生电磁感应要损失电能，电磁炉上表面要用绝缘材料制作，发热部分为铁锅底部，故A正确，B错误；
C．电磁炉产生变化的电磁场，导致加热锅底出现涡流，从而产生热量，所以电磁炉不能用陶瓷器皿作为锅具对食品加热，故C错误；
D．锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关，可通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率，故D错误。
故选A。
10．D
【解析】
【详解】
A．当逆时针（从上向下看）转动蹄形磁铁时，根据楞次定律可知，为阻碍磁通量变化，则线圈与磁铁转动方向相同，A错误；
B．当蹄形磁铁不动时，闭合线圈以某一初速度绕OO'轴转动，切割磁感线，产生感应电流，线圈受到的安培力阻碍线圈的转动，则线圈做减速转动，B错误；
CD．若题图乙中磁场是非匀强磁场，闭合金属环滚动过程中，磁通量变化，环中产生感应电流，金属环的一部分机械能转化为电能，金属环在曲面另一侧滚上的高度减小，C错误D正确。
故选D。
11．C
【解析】
【详解】
A．题图甲中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电，由于充电电流不断减小，安培力减小，则导体棒做变减速运动，当电容器C极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时，电路中没有电流，ab棒不受安培力，向右做匀速运动，故A错误；
B．题图乙中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流，导体棒受向左的安培力而做减速运动，随速度的减小，电流减小，安培力减小，加速度减小，最终ab棒静止，故B错误；
C．题图丙中，导体棒先受到向左的安培力作用向右做变减速运动，速度减为零后再在安培力作用下向左做变加速运动，当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势相等时，电路中没有电流，ab棒向左做匀速运动，故C正确；
D．由以上分析可知，故D错误。
故选C。
12．D
【解析】
【详解】
该时刻穿过金属线圈的磁通量为
由楞次定律可知匀强磁场、随时间均匀增大，金属线圈中产生的感应电流方向相反，由法拉第电磁感应定律可得金属线圈中产生的感应电动势的大小为
故A、B、C错误，D正确。
故选D。
13．B
【解析】
【详解】
AB．根据楞次定律可知，靠近时，向上的磁通量增加，所以感应电流的方向（从上向下看）顺时针；当远离时，向上的磁通量减小，所以感应电流的方向（从上向下看）逆时针，故A错误，B正确。
CD．一条形磁铁匀速自左向右通过线圈下方靠近时，导致穿过线圈的磁通量要增加，根据楞次定律的另一种表述，感应电流的效果总是要反抗（或阻碍）产生感应电流的原因，即阻碍磁通量的变化。则要阻碍磁通量的变化，所以线圈有向右运动的趋势，由于线圈静止，知线圈受到向左的摩擦力。 当磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量要减小，根据楞次定律的另一种表述，要阻碍磁通量减小，线圈有向右的运动趋势，由于线圈静止，知线圈受到向左的摩擦力。故CD错误；
故选B。
14．AC
【解析】
【详解】
A．线框从释放至最后静止，线框重力势能的减少量等于产生的焦耳热，即
故A正确；
B．线框由静止释放后，运动到右侧最高点时，速度为零，根据能量守恒定律可知，该过程线框中产生的焦耳热等于线框重力势能的减少量，根据几何关系可知，线框中心下降的高度为，则线框远动到右侧最高处时，线框中产生的焦耳热为
故B错误；
C．设线框从ac边与MN重合至运动到右侧最高点所用的时间为t，平均电流为，有
磁通量的变化量为
可得
故C正确；
D．假设线框运动到右侧最高点后，ac边恰能运动到虚线处，此时线框的重力势能与运动到右侧量最高点时的重力势能相等，但顺时针转动过程中安培力做负功，所以线框运动到右侧最高点后，ac边不能运动到虚线左侧。故D错误。
故选AC。
15．AD
【解析】
【详解】
A．穿过回路的磁通量方向垂直纸面向外，有B﹣t图象可知磁感应强度B随时间均匀增加，所以感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，垂直纸面向里，由安培定则可判断感应电流方向为顺时针方向，A正确；
BC．由B﹣t图象可知，磁感应强度B时间均匀变化，即为一定值，根据法拉第电磁感应定律
可知，产生的感应电动势为定值，则感应电流也是定值，BC错误；
D．由上面的分析可知磁通量变化率
恒定不变，D正确。
故选AD。
16．AD
【详解】
A．线框进入磁场的过程，受到重力和安培力两个力作用，根据楞次定律：安培力阻碍导体与磁场的相对运动可知，安培力方向向下，线框做减速运动，可以确定
故A正确；
B．线框完全进入磁场中，磁通量不变，没有感应电流产生，不受安培力，只受重力作用，机械能守恒，可以确定
故B错误；
C．线框穿出磁场的过程，线框所受的安培力向上，与重力的大小无法确定，可能大于重力，线框做减速运动，有
安培力可能小于重力，做加速运动，有
安培力可能等于重力，做匀速运动，有
故C错误；
D．整个过程中，线框中产生电能，机械能减小，可以确定
故AD正确。
17．AB
【详解】
A．线框进入磁场前，重物和线框组成的系统机械能守恒，有
解得线框进入磁场时的速度大小为
故A正确；
B．线框进入磁场做匀速直线运动，根据平衡条件有
解得线框的电阻
故B正确；
C．线框通过磁场时做匀速直线运动，根据能量守恒定律有
解得
故C错误；
D．线框通过磁场的时间为
选项D错误；
故选择：AB。
18． 向右偏 向左偏 BD
【详解】
(1)电路图为
(2) ①电键闭合时，电流表指针右偏，表明在磁场方向不变的情况下，增大磁通量，电流表右偏，所以将原线圈迅速插入副线圈时，磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏。
②[3] 原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，螺线管中电流减小，磁场减弱，磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏。
(3)在副线圈中磁通量发生变化时，即使副线圈不闭合，副线圈中也有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势，同样可以利用楞次定律判断感应电动势方向。故选BD。
19． 向上 向下 减小 顺时针 阻碍
【解析】
【详解】
（1）依题意，若电流从正接线柱流入时，指针将偏向正接线柱的一侧，而甲图中电流从正接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流产生的磁场方向向上；
（2）图中电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流产生的磁场方向向下，磁铁向上运动，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律则原磁场方向向下；
（3）图中电流从正接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向上，原磁场方向向上，根据楞次定律可知，磁通量减小；
（4）磁铁N极向上运动，穿过线圈的磁通量减小，原磁场方向向下，根据楞次定律，感应磁场向下，而感应电流从正接线柱流入电流计，因此其方向俯视为顺时针方向；
（5）感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
20．（1）；（2）；（3）；
【解析】
【详解】
（1）对ab，由动能定理可得
碰撞过程，由动量守恒可得
解得
（2）从到受安培力，故由动量定理可得
又
而
其中ab与cd并联后与R串联，故可得
则
又
解得两导体棒通过磁场右边界时的速度大小为
（3）由动能定理可得
解得
穿过磁场的过程中，根据能量守恒有
又定值电阻产生的热量为
解得
21．（1）vm；（2）；（3）
【详解】
（1）cd杆沿斜面下滑过程中受到重力2mg，垂直于导轨的弹力N以及沿导轨向上的安培力F。当杆下滑速度为v时，回路中的感应电动势
E = BLv
流过cd杆的电流
I =
因此安培力
F = BIL =
由牛顿第二定律得
cd杆静止释放后，沿导轨做加速运动，由上式可知，当速度v增大，加速度a减小。故做加速度逐渐减小的加速运动。当安培力与其重力沿斜面的分力相等时，cd杆下滑达到最大速度vm，故最后以vm的速度做匀速运动。即
因此
vm
（2）cd杆速度v = vm时，回路中感应电流为
ab杆保持静止，有平衡条件可知
F = mgsinθ + BIL
因此
（3）abcd回路中无感应电流产生，cd杆只受重力和弹力，沿斜面做匀加速下滑，加速度
a = gsinθ
经过时间t下滑距离为
abcd回路中无感应电流产生，即回路中磁通量没有变化，所以，即
BLd = BtL(d + x)
得
22．（1）0.25m/s；（2）0.2J
【解析】
【详解】
（1）电路中电流为
金属条切割磁场产生的电动势
电动势与橡胶带运动的速度关系为
联立解得
v=0.25m/s
（2）一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功为
又
求得
答案第1页，共2页
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