第二章 电磁感应 单元测试（Word版含答案）

人教2019物理 选修二 第二章《电磁感应》单元测试
一．选择题（共15小题）
1．如图所示，这是机场、车站等场所的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情形，其基本原理是当探测线圈靠近金属物体时，会在金属物体中感应出电流。下列科技实例的工作原理，与金属探测器的工作原理不同的是（　　）
2．下列关于甲、乙、丙、丁四种装置，在下列操作与判断正确的是（　　）
A．图甲中，使两导体棒以相同的速度在导轨上匀速向右运动，导体棒中能产生感应电流
B．图乙中，使导体棒ab在匀强磁场中以恒定的角速度绕b点构成的闭合回路转动，导体棒中不能产生感应电流
C．图丙中，在闭合圆环导体（水平放置）某一直径正上方的平行直导线中，使通过的电流逐渐增大，闭合导体环中能产生感应电流
D．图丁中，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，不闭合的导体环中不能产生感应电流
3．如图是飞机在衢州机场从南到北起飞过程画面，当飞机从水平位置飞到竖直位置时，相对于飞行员来说，关于飞机的左右机翼电势高低的说法正确的是（　　）
A．水平飞行时，飞机的左侧机翼电势高；竖直向上飞行时，飞机的右侧机翼电势高
B．水平飞行时，飞机的右侧机翼电势高，竖直向上飞行时，飞机的左侧机翼电势高
C．不管水平飞行还是竖直向上飞行，都是飞机的左侧机翼电势高
D．不管水平飞行还是竖直向上飞行，都是飞机的右侧机翼电势高
4．发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代。其中发电机依据的物理原理是（　　）
A．磁场对电流的作用 B．磁铁间的相互作用
C．电磁感应 D．万有引力定律
5．某同学用如图所示的电路研究断电自感现象。闭合开关S，小灯泡发光；再断开S，小灯泡渐渐熄灭。重复多次，仍未见老师演示断电时出现的小灯泡闪亮现象，你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是（　　）
A．线圈电阻较大 B．小灯泡电阻较大
C．电源的电动势较小 D．线圈的自感系数较大
6．飞机在北半球的上空以速度v从东向西水平飞行，飞机机身长为a，机翼两端点的距离为b。该空间地磁场的磁感应强度的竖直分量为B1，水平分量为B2。设驾驶员左侧机翼的端点为C，右侧机翼的端点为D，CD两点间的电压为U，则（　　）
A．U＝B1bv，且C点电势高于D点电势
B．U＝B1bv，且C点电势低于D点电势
C．U＝B2av，且C点电势高于D点电势
D．U＝B2av，且C点电势低于D点电势
7．课堂上，杨老师演示了一个有趣的电磁现象：将一空心铝管竖立，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放，强磁铁在铝管内下落过程中始终沿着铝管的轴线运动，不与铝管内壁接触，且无翻转。可以观察到，相比强磁铁自由下落，强磁铁在铝管中的下落会延缓许多。强磁铁由静止释放在铝管中运动过程中，关于其运动和受力情况，下列分析正确的是（　　）
A．先加速下落后减速下落
B．始终做加速运动，且加速度不断增大
C．所受铝管对它的作用力方向竖直向上
D．所受合力方向竖直向上
8．1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线图，从上向下看，导线图中出现的感应电流方向是（　　）
A．先逆时针，后顺时针 B．先顺时针，后逆时针
C．一直顺时针 D．一直逆时针
9．如图所示，紧绕有闭合线圈的绝缘圆筒放在表面由非磁性材料制成的电子秤上，一条形磁铁（N极向下）从圆筒正上方由静止释放后插入圆筒。空气阻力不计。对磁铁插入圆筒且未碰到电子秤表面的过程，下列说法正确的是（　　）
A．磁铁的加速度恒定
B．磁铁的机械能减小
C．通过电阻的电流方向如图中箭头所示
D．与磁铁尚未运动时相比电子秤的示数减小
10．如图所示，线圈A与电源、开关相连。线圈B与电阻R连接成闭合电路。电键闭合、断开的瞬间，关于通过电阻R的电流方向判断正确的是（　　）
A．电键闭合瞬间，电流方向a到b
B．电键闭合瞬间，电流方向b到a
C．电键断开瞬间，电流方向a到b
D．电键断开瞬间，铁芯中磁感线沿逆时针方向
11．如图所示，在水平面内固定两条足够长的平行金属导轨，间距为d，右端接有内阻为RM的电动机．导轨所在空间充满竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场．质量为m、阻值为r的导体棒以速度v沿导轨方向向左匀速运动，电路中的电流为I。不计导轨电阻，则（　　）
A．导体棒两端的电压为Bdv
B．电动机两端的电压为IRM
C．电动机的输入功率为BdvI
D．电动机的输出功率为BdvI﹣I2（RM+r）
12．如图所示，在平行虚线区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，粗细均匀的三角形闭合导线框abc的ab边与磁场边界平行（bc边长度小于磁场区域宽度）．现使线框水平向右匀速穿过磁场区域，且速度方向与ab边始终垂直．若规定电流在线框中沿逆时针方向为正，在该过程中，导线框中的感应电流i随时间t的变化规律，可能如下面哪一图线所示（　　）
13．如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是自感线圈，线圈的直流电阻不可忽略，则下列说法正确的是（　　）
A．合上开关后，a、b、c三盏灯同时亮起来
B．合上开关一段时间后，a灯最亮，b、c两盏灯一样亮
C．断开开关后，b灯闪亮一下再熄灭
D．断开开关后，a灯先熄灭，b、c两盏灯逐渐熄灭
14．某同学想对比电感线圈和小灯泡对电路的影响，他设计了如图甲所示的电路，电路两端电压U恒定，A1、A2为完全相同的电流传感器。先闭合开关K得到如图乙所示的i﹣t图像，等电路稳定后，断开开关（断开开关的实验数据未画出）。下列关于该实验的说法正确的是（　　）
A．闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零
B．乙图中的a曲线表示电流传感器A2测得的数据
C．断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭
D．t1时刻小灯泡与线圈的电阻相等
15．如图所示，KLMN是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，MN边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度ω匀速转动。在MN边与磁场方向的夹角达到30°的时刻（图示位置），导线框中产生的瞬时电动势e的大小和线框此时电流的方向分别为（已知线框按俯视的逆时针方向转动）（　　）
A．，电流方向为KNMLK
B．，电流方向为KNMLK
C．，电流方向为KLMNK
D．，电流方向为KLMNK
二．多选题（共6小题）
（多选）16．广元市某届科创大赛中，一学生设计的电磁弹射装置的简化模型如图所示，线圈固定在水平放置的光滑绝缘杆上，将金属环放在线圈左侧。闭合开关时金属环被弹射出去，则（　　）
A．从右向左看，金属环中感应电流沿顺时针方向
B．将电源正负极调换，闭合开关时金属环将向右靠近线圈
C．将金属环放置在线圈右侧，闭合开关时金属环将向右弹射出去
D．金属环不闭合，则闭合开关时金属环依然会产生感应电动势
（多选）17．如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，t＝0时电流方向为顺时针（如图中箭头所示）。在t1～t2的时间内，对于线圈B，下列说法中正确的（　　）
A．线圈B内有顺时针方向的电流
B．线圈B内有逆时针方向的电流
C．线圈B有扩张的趋势
D．线圈B有收缩的趋势
（多选）18．如图所示，平行导轨电阻忽略不计，要使悬挂着的金属环P能产生感应电流，则金属棒ab的运动应是（　　）
A．向右匀速运动 B．向左匀速运动
C．向右加速运动 D．向左加速运动
（多选）19．如图所示，水平放置的光滑金属长导轨MM′和NN′之间接有电阻R，导轨左、右两区域分别存在方向相反且与导轨平面垂直的匀强磁场，设左、右区域磁场的磁感应强度大小均为B，虚线为两区域的分界线。一根阻值也为R的金属棒ab放在导轨上并与其垂直，导轨电阻不计。若金属棒ab在恒定外力F的作用下从左边的磁场区域距离磁场边界x处匀速运动到右边的磁场区域距离磁场边界x处。下列说法正确的是（　　）
A．当金属棒通过磁场边界时，通过电阻R的电流反向
B．当金属棒通过磁场边界时，金属棒受到的安培力反向
C．金属棒在题设的运动过程中，通过电阻R的电荷量等于零
D．金属棒在题设的运动过程中，回路中产生的热量等于2Fx
（多选）20．如图1所示，华为Mate40系列手机一经面世，受到世人追捧，除了领先世界的5G通讯、信息安全以外，人们还可以体验它无线充电的科技感。图2为无线充电原理图，由与充电底座相连的送电线圈和与手机电池相连的受电线圈构成。当送电线圈通入周期性变化的电流时，就会在受电线圈中感应出电流，从而实现为手机充电。在充电过程中（　　）
A．送电线圈中产生均匀变化的磁场
B．送电线圈中产生周期性变化的磁场
C．无线充电的原理是互感现象
D．手机电池是直流电源，所以受电线圈输出的是恒定电流
（多选）21．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，当S1闭合、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，下列说法中正确的是（　　）
A．B灯逐渐熄灭，电流方向为c→d
B．有电流通过A灯，方向为b→a
C．A灯闪亮一下后逐渐熄灭
D．线圈把磁场能转化为电能
三．实验题（共2小题）
22．如图所示线圈A竖直放在绝缘的地面上，并与灵敏电流计G相连。电流计中若通过由a到b的电流时，指针向右偏转。则条形磁铁从线圈内拔出的过程中，请判断
（1）穿过线圈的磁通量将　 　（选填“增大”、“减小”、“不变”）
（2）灵敏电流计的指针会向　 　偏转（选填“左”、“右”）
（3）地面对线圈的支持力　 　线圈的重力（选填“大于”、“小于”、“等于”）
23．图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻R1＝5.0Ω，定值电阻R＝1.0Ω，A、B间的电压U＝6.0V，开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1＝1.0×10﹣3s时刻断开开关S，该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变化的图线如图乙所示。
（1）线圈L的直流电阻RL＝　 　Ω；
（2）闭合开关瞬间，看到电灯　 　；
A、逐渐变亮
B、立即变亮，然后变暗
C、立即变亮，亮度不变
（3）闭合开关一段时间后，再断开开关瞬间，看到电灯　 　；
A、立即熄灭
B、闪亮一下再逐渐熄灭
C、逐渐熄灭
（4）断开开关后，通过电灯的电流方向　 　（填：a→b或b→a）。
四．计算题（共3小题）
24．在光滑绝缘水平面上，一矩形线圈abcd置于磁感应强度B＝1.0T的匀强磁场的左侧，bc边恰在磁场左边缘，磁场的宽度等于线圈ab边的长度，已知ab＝1.0m，bc＝0.5m，线圈总电阻R＝1.0Ω，如图所示.矩形线圈在水平向右的拉力F作用下以v＝6.0m/s的速度匀速通过磁场区域。求：
（1）该过程中线圈中感应电流I的大小和方向；
（2）该过程中拉力F的大小。
25．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1000匝，横截面积S＝20cm3。螺线管导线电阻r＝1Ω，定值电阻R＝4Ω，闭合开关K，在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场的方向如图甲所示，磁感应强度B的大小按图乙所示的规律变化，求：
（1）0～2s时间内螺线管产生的电动势的大小；
（2）0～2s时间内电路中的电流强度的大小；
（3）电压表的示数。
26．如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距L＝1.0m，与水平面之间的夹角α＝37°，匀强磁场磁感应强度B＝2.0T，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R＝1.6Ω的电阻，质量m＝0.5kg，电阻r＝0.4Ω的金属杆ab垂直导轨放置，现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属棒上滑的位移s＝3.8m时达到稳定状态，对应过程的v﹣t图像如图乙所示。取g＝10m/s2，导轨足够长。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：
（1）运动过程中a、b哪端电势高，并计算恒力F的大小。
（2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，此过程金属杆上产生的焦耳热。
（3）由图中信息计算0﹣1s内，导体棒滑过的位移。
人教2019物理 选修二 第二章《电磁感应》单元测试
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．【解答】解：A、用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外绕有线圈，线圈中通有高频电流，产生的变化磁场使炉内的金属中产生涡流，从而使金属的温度升高来冶炼高质量的合金，故A不符合题意；
B、交流感应电动机是利用通电导线在磁场中受到安培力的作用，属于电磁驱动原理工作的，故B不符合题意；
C、回旋加速器的原理是利用带电粒子在交变电场中加速，在磁场中偏转的原理制成的，没有利用电磁感应，故C符合题意；
D、感应加速器是利用感生电场对电子加速的设备，故D不符合题意；
故选：C。
2．【解答】解：产生感应电流的条件：当闭合回路中磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流。
A、图甲中，两导体棒以相同的速度在导轨上匀速向右运动时，两导体棒之间的距离不变，则穿过两导体棒与导轨围成的面积上的磁通量不变，不能产生感应电流，故A错误；
B、图乙中，导体棒ab匀强磁场中以恒定的角速度转动时，ab棒切割磁感线，在闭合回路中能产生感应电流，故B错误；
C、图丙中，导线在水平放置的闭合导体圆环正上方，根据直导线产生的磁场的特点可知，穿过水平放置的闭合导体圆环的总磁通量为零；当导线内的电流最大时，闭合回路磁通量不变仍为零，不会产生感应电流，故C错误；
D、图丁中，滑动变阻器的滑片向右滑动时，接入电路中的电阻值最大，则电路中的电流减小，所以螺线管产生的磁场减弱，在不闭合的导体圆环中会产生感应电动势，由于圆环不闭合，所以不能产生感应电流，故D正确。
故选：D。
3．【解答】解：地磁场在北半球有竖直向下的分量和由南向北的水平分量，飞机水平飞行时，飞机的两翼切割竖直向下的磁感线，根据右手定则可知，左侧机翼电势高；
飞机竖直向上飞行时，两翼切割水平方向的磁感线，根据右手定则可知，机翼左侧电势高，故C正确，ABD错误。
故选：C。
4．【解答】解：发电机是根据电磁感应原理将机械能转化为电能的装置，故C正确，ABD错误。
故选：C。
5．【解答】解：A、线圈电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流大于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象，故A正确；
B、若灯泡电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流小于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡将发生闪亮现象，故B错误；
C、开关断开时，灯泡能否发生闪亮，取决于灯泡的电流有没有增大，与电源的电动势无关，故C错误；
D、线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小，故D错误；
故选：A。
6．【解答】解：飞机水平飞行机翼切割磁场竖直分量，由导体棒切割磁感线公式E＝BLv可知，飞机产生的感应电动势为：E＝B1bv；
CD两点间的电压为：U＝B1bv，由右手定则可知，在北半球，不论沿何方向水平飞行，都是飞机的左方机翼电势高，右方机翼电势低，即C点电势高于D点电势，故A正确、BCD错误。
故选：A。
7．【解答】解：AB、强磁铁在下落的过程中，铝管切割磁感线产生感生电流，受到磁铁所给的向下安培力作用，磁铁受到向上的安培力反作用力。初始阶段，磁铁的速度较小，在铝管中产生的安培力较小，磁铁受到的向下重力大于向上的安培力反作用力，于是向下做加速度减小的加速运动。如果铝管足够长，磁铁的加速度减小到零，此时磁铁受到的向下重力等于向上的安培力反作用力，之后磁铁向下做匀速运动，故AB错误；
C、由以上分析可知，强磁铁在运动过程中，所受铝管对它的作用力方向竖直向上，故C正确；
D、由于强磁铁在铝管中运动的速度越来越大，铝管切割磁感线产生感生电流越来越大，受到磁铁所给的向下安培力越来越大，如果铝管足够长，强磁铁在运动过程中，所受合力方向先竖直向下后减为零，不可能竖直向上，故D错误。
故选：C。
8．【解答】解：若N磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈中磁通量增加，且磁场方向从上向下，所以由楞次定律可知，感应磁场方向：从上向下看，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针；当磁单极子远离线圈时，穿过线圈中磁通量减小，且磁场方向从下向上，所以由楞次定律可知，感应磁场方向：从下向上，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针。因此线圈中产生的感应电流方向不变。故ABC错误，D正确。
故选：D。
9．【解答】解：A．根据来拒去留，磁铁所受的磁场力是斥力，因为磁铁加速下落，斥力的大小是变化的，所以磁铁的加速度是变化的，故A错误；
B．斥力对磁铁做负功，磁铁的机械能减小，故B正确；
C．线圈所在处的磁场方向向下并且增大，根据增反减同，感应电流的磁场向上，根据安培定则，线圈中产生逆时针的感应电流，通过电阻的电流方向与如图中箭头所示的方向相反，故C错误；
D．根据牛顿第三定律，磁铁对线圈的磁场力向下，与磁铁尚未运动时相比电子秤的示数增大，故D错误。
故选：B。
10．【解答】解：AB、闭合K的瞬间，M线圈内部产生向上的磁场，则N线圈内部磁场向下增加，则感应电流的磁场向上，由安培定则可得感应电流为由a到b。故A正确，B错误；
CD、断开K的瞬间，M线圈内部向上的磁场减小，则N线圈内部磁场向下减小，则感应电流的磁场向下，由安培定则可得感应电流为由b到a。铁芯中磁感线沿顺时针方向，故CD错误；
故选：A。
11．【解答】解：A、导体棒切割磁感线产生感应电动势为E＝Bdv，导体棒相当于电源，导体棒两端的电压是路端电压，由闭合电路欧姆定律得：E＝U+Ir，则导体棒两端的电压：U＝Bdv﹣Ir，故A错误；
B、电动机两端的电压等于导体棒两端的电压，为U＝Bdv﹣Ir。电动机工作时的电路是非纯电阻电路，则U＞IRM，故B错误；
CD、电动机的输入功率为P入＝UI＝（Bdv﹣Ir）I＝BdvI﹣I2r，电动机的输出功率为P出＝P入﹣P热＝UI﹣I2RM＝（BIdv﹣I2r）﹣I2RM＝BdvI﹣I2（RM+r），故C错误，D正确。
故选：D。
12．【解答】解：ab边进入磁场切割磁感线的过程，磁通量向里增加，根据楞次定律可知，线框中感应电流沿逆时针方向，为正值，因此B、D两选项是错误的。ab边出磁场的过程中，磁通量向里减小，根据楞次定律可知，线框中感应电流沿顺时针方向，为正值。线框完全在磁场中运动时，穿过线框的磁通量不变，没有感应电流。不论进入磁场，还是出磁场时，由于线框切割磁感线的有效长度都均匀减小，产生的感应电动势均匀减小，导致产生感应电流均匀减小，故A正确，BCD错误。
故选：A。
13．【解答】解：A、开关S闭合瞬间，因线圈L的电流增大，磁通量增大，产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流的增大，通过c灯的电流逐渐增大，所以a、b先亮，c后亮，故A错误；
B、电路稳定时，通过a的电流最大，则a最亮，由于线圈直流电阻不能忽略，故c灯中电流小于b灯的电流，故c的亮度最暗，故B错误；
C、合上开关一会儿后，因线圈有电阻，则当电路中电流稳定时，c的电流小于b的电流，断开开关S的瞬间，L和a、b组成的回路中有电流，导致c、b一起缓慢熄灭，而a没有电流，马上熄灭，由于原来a的电流小于b的电流，开关断开的瞬间，通过a、b和线圈回路的电流从a灯原来的电流减小，所以两灯都不会闪亮，故C错误，D正确。
故选：D。
14．【解答】解：A、闭合开关时，自感线圈中电流为零，但由于电流发生变化，自感电动势不为零，故A错误；
B、乙图中的a曲线表示电流由一较大值迅速减小为稳定值，故只能是灯泡中的电流，即电流传感器A1测得的数据，故B错误；
C、由于稳定后两支路电流相等，所以断开开关时，小灯泡不会闪亮后再逐渐熄灭，故C错误；
D、t1时刻两支路中电流相等，则说明小灯泡与线圈的电阻相等，故D正确。
故选：D。
15．【解答】解：MN边与磁场方向成30°时，感应电动势为，由右手定则可知电流方向为KNMLK，故B正确，ACD错误；
故选：B。
二．多选题（共6小题）
16．【解答】解：A、闭合开关后，由右手定则可知螺线管的左边为N极，故穿过圆环的磁场方向向左，由于圆环中磁通量变大，由楞次定律可知，圆环中感应电流的磁场方向向右，故从右向左看，圆环中电流方向为逆时针，故A错误；
B、将电源正负极对调，闭合开关时，圆环中的磁通量仍然增加，由楞次定律可知，圆环仍然向左运动，故B错误；
C、金属环放置在右侧时，闭合开关，圆环中磁通量增加，由楞次定律可知，它将向右运动，故C正确；
D、金属环不闭合，磁通量变化时仍会产生感应电动势，但是没有感应电流，故D正确；
故选：CD。
17．【解答】解：AB、由题，t1～t2时间内，线圈A中电流为逆时针，线圈B中合磁场向外，线圈B的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流的磁场向里，线圈B内有顺时针方向的电流，故A正确，B错误；
CD、在t1～t2时间内，线圈A中电流为逆时针，线圈B内有顺时针方向的电流，反向电流相互排斥，线圈B有扩张的趋势，故C正确，D错误。
故选：AC。
18．【解答】解：A、当ab向右匀速运动时，由右手定则判断可知，ab中产生由b→a的感应电流，感应电动势恒定，感应电流恒定，螺线管产生的磁场恒定，则由楞次定律判断可知，金属环不产生电流。故A错误。
B、当ab向左匀速运动时，由右手定则判断可知，ab中产生由a→b的感应电流，感应电动势恒定，感应电流恒定，螺线管产生的磁场恒定，则由楞次定律判断可知，金属环不产生电流。故B错误。
C、当ab向右加速运动时，由右手定则判断可知，ab中产生由b→a的感应电流，感应电动势增大，感应电流增大，螺线管产生的方向向右的磁场增强，则由楞次定律判断可知，金属环产生感应电流。故C正确。
D、当ab向左加速运动时，由右手定则判断可知，ab中产生由a→b的感应电流，感应电动势增大，感应电流增大，螺线管产生的磁场方向向左的增强，则由楞次定律判断可知，金属环产生感应电流。故D正确。
故选：CD。
19．【解答】解：A、当金属棒通过磁场边界时，切割的速度方向不变，而磁场反向，根据右手定则判断可知通过电阻R的电流方向反向，故A正确；
B、当金属棒通过磁场边界时，根据楞次定律可知安培力总要阻碍导体棒与磁场间的相对运动，可知安培力方向一直向左，方向不变，故B错误；
C、金属棒在题设的运动过程中，回路的磁通量变化量为0，由q＝ 知，通过电阻R的电量为零，故C正确；
D、由于金属棒匀速运动，动能不变，根据功能关系可知回路中产生的热量等于2Fx，故D正确。
故选：ACD。
20．【解答】解：A、周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，所以受电线圈中感应电流仍是正弦交流电，产生的磁场也是周期性变化的，故A错误；
B、由于送电线圈中通入正弦式交变电流，根据麦克斯韦理论可知送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化，故B正确；
C、无线充电利用的是电磁感应原理，所以无线充电的原理是互感现象，故C正确；
D、周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，所以输出的不是恒定电流，故D错误。
故选：BC。
21．【解答】解：A．由于定值电阻R没有自感作用，故闭合S2，待电路稳定后将S1断开时，B灯立即熄灭，故A错误；
BC．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的电阻也为R，在S2、S1都闭合且稳定时，IA＝IB，当S2闭合、S1突然断开时，由于线圈的自感作用，流过A灯的电流方向变为b→a，但A灯不会出现比原来更亮一下再熄灭的现象，故B正确；C错误；
D．由于线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，此过程中磁场能转化为电能，故D正确。
故选：BD。
三．实验题（共2小题）
22．【解答】解：（1）由图可知，条形磁铁从线圈内拔出的过程中，穿过线圈的磁场方向向下且磁通量减小；
（2）由楞次定律可知感应电流的磁场应向上，则由安培定则可知，电流方向从b到a，灵敏电流计的指针向左偏转；
（3）由“来拒去留”可知，磁铁远离线圈，则线圈与磁铁相互吸引，即地面对线圈的支持力小于自身的重力。
故答案为：（1）减小； （2）左； （3）小于。
23．【解答】解：（1）由图可知，零时刻通过电感线圈L的电流为：I0＝1.5A，
由欧姆定律：I0＝
解得：RL＝＝3.0Ω。
（2）开关S接通瞬间，L相当于断路，有电通过灯泡，灯泡立即变亮；AB之间的电压不变，则随后灯泡的亮度不变，故AB错误，C正确；
故选：C
（3）电路中电灯的电阻R1＝5.0Ω，则通过灯泡的电流：＝1.2A＜1.5A；
开关S接通一段时间后，L相当于一直流电阻，由以上的分析可知，L中的电流大于灯泡中的电流，断开瞬间，L相当于电源，给灯泡供电，灯泡将闪亮一下再逐渐熄灭，故B正确，AC错误；
故选：B
（4）断开开关后，L中的电流方向不变，所以通过电灯的电流方向为 b→a方向；
故答案为：（1）3.0；（2）C；（3）B；（4）b→a
四．计算题（共3小题）
24．【解答】解：（1）由法拉第电磁感应定律知，感应电动势大小为E＝BLbcv
线圈中感应电流大小为
联立解得：I＝3A
由楞次定律知，当bc切割磁感线时，感应电流方向为顺时针方向；当ad切割磁感线时，感应电流方向为逆时针方向；
（2）线圈所受安培力大小为F安＝BILbc
据平衡条件，拉力F的大小为F＝F安＝1.5N
答：（1）该过程中线圈中感应电流I的大小为3A；方向先沿顺时针方向后沿逆时针方向；
（2）该过程中拉力F的大小为1.5N。
25．【解答】解：（1）根据法拉第电磁感应定律可得螺线管中产生的感应电动势为
E＝n×20×10﹣4V＝0.8V
（2）由闭合电路欧姆定律得
I＝A＝0.16A
（3）电压表的示数为
U＝IR＝0.16×4V＝0.64V
答：（1）0～2s时间内螺线管产生的电动势的大小为0.8V；
（2）0～2s时间内电路中的电流强度的大小为0.16A；
（3）电压表的示数为 0.64V。
26．【解答】解：（1）由右手定则可判断感应电流由a流向b，b相当于电源的正极，故b端电势高；
当金属棒匀速运动时，由平衡条件得F＝mgsin37°+μmgcos37°+F安
其中F安＝BIL＝
由乙图可知：v＝1.0m/s
联立解得：F＝5.8N；
（2）从金属棒开始运动到达稳定，由功能关系可得：（F mgsin37° μmgcos37°）s＝Q+mv2
两电阻产生的焦耳热与阻值成正比，故金属杆上产生的焦耳热为Qr＝Q
联立解得：Qr＝1.47J；
（3）进入匀强磁场导体棒做加速度减小的加速运动，取沿导轨向上为正方向，由动量定理有：
（F﹣mgsinα）t﹣BLt＝mv1﹣0，其中v1＝0.6m/s
根据电荷量的计算公式可得：q＝
联立并代入数据解得：x＝0.85m。
答：（1）运动过程中b端电势高，恒力F的大小为5.8N；
（2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，此过程金属杆上产生的焦耳热为1.47J；
（3）0﹣1s内导体棒滑过的位移为0.85m。第11页（共20页）