第二章 电磁感应 单元综合测试卷-2021-2022学年高二物理选择性必修第二册（人教版2019）（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第二章 电磁感应 单元综合测试卷-2021-2022学年高二物理选择性必修第二册（人教版2019）（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 767.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-18 21:09:35 | ||
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文档简介
第二章 电磁感应 单元综合测试卷
一、单选题
1．如图所示，有两个完全相同的灯泡、，与一自感线圈L相连接，与一定值电阻相连，线圈的直流电阻阻值与定值电阻的阻值相等，下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合瞬间、两灯同时亮 B．开关闭合稳定后灯比灯亮
C．开关断开，、两灯一起熄灭 D．开关断开瞬间灯会闪亮，灯不会闪亮
2．如图所示，光滑绝缘水平面上三角形区域内存在磁感应强度为的匀强磁场，其方向垂直水平面向上，三角形是等腰直角三角形，斜边的长度为2L，矩形金属线框边长为2L，边长为L，在拉力的作用下，线框以恒定的速度在水平面上沿，穿过匀强磁场区域，线框平面始终和磁场垂直，规定电流顺时针方向（）为正方向，力向右为正方向，从线框进入磁场开始计时，则线框中电流和拉力随时间的变化图线可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．如图所示，两条光滑平行导轨ac和bd水平放置于竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接有一平行板电容器C，现给金属棒MN一个水平向右的恒力F，使得金属棒由静止向右运动，下列有关金属棒上的电流随时间变化的图像描述可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
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，、是两个完全相同的小灯泡，开关S闭合和断开的过程中，灯、的亮度变化情况是（灯丝不会断）（ ）
A．S闭合，亮度不变，亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，立即熄灭，逐渐变亮
B．S闭合，亮度不变，很亮；S断开，、立即熄灭
C．S闭合，、同时亮，而后逐渐熄灭，亮度不变；S断开，立即熄灭，亮一下再熄灭
D．S闭合，、同时亮，而后逐渐熄灭，则逐渐变得更亮；S断开，立即熄灭，亮一下再熄灭
5．如图所示，半径为r =2 m的金属圆环放在绝缘粗糙水平桌面上，圆环电阻为R=4 Ω， ab为圆环的一条弦，对应的圆心角为90°。在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化关系为B=4t+1 （T） ，圆环在桌上未动。则（ ）
A．圆环中产生顺时针方向的感应电流
B．圆环受到桌面的静摩擦力，方向垂直ab向右
C．圆环中感应电流的大小为（π-2）A
D．图中穿过圆环的磁通量随时间增大，电动势也增大
6．闭合线框，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，对感应电流的方向，受力，加速度描述正确的是（ ）
A．经过Ⅰ时，，受到的安培力向上，加速度一定小于
B．经过Ⅱ时，，不受安培力，加速度等于
C．经过Ⅱ时，无感应电流，加速度等于
D．经过Ⅲ时，，受到的安培力向下，加速度一定大于
二、多选题
7．如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是（ ）
A．当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点
B．当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势
C．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点
D．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点
8．如图所示，光滑水平面上有一边长为L的正方形金属框，质量为m，总电阻为R，其右侧cd边紧邻两个磁感应强度大小均为B、宽度均为L、方向相反的有界匀强磁场，现让金属框在外力作用下以速度v0匀速进入磁场区域并沿直线运动，速度方向始终与磁场边界垂直，金属框平面始终与磁场垂直，则下列说法正确的是（ ）
A．cd边的位移为的过程中，金属框中产生的焦耳热为
B．cd边的位移为的过程中，金属框中感应电流大小为
C．cd边的位移为的过程中，金属框产生的焦耳热为
D．金属框离开右侧磁场的过程中，通过其任一截面的电荷量为
9．如图甲所示，10匝的线圈内有一垂直纸面向里的磁场，线圈的磁通量在按图乙所示规律变化，下列说法正确的是（ ）
A．电压表读数为10V
B．电压表读数为15V
C．电压表“＋”接线柱接A端
D．电压表“＋”接线柱接B端
10．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、，当在外力作用下运动时，在磁场力作用下向右运动，则所做的运动可能是（ ）
A．向右匀加速运动 B．向左匀加速运动
C．向右匀减速运动 D．向左匀减速运动
11．如图甲所示，匝数匝、面积、电阻的圆形线圈外接一个阻值的电阻，线圈内有一垂直线圈平面向里的圆形磁场，圆形磁场的面积，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．流经电阻的电流方向向下
B．线圈中产生的感应电动势
C．电阻消耗的功率为
D．线圈电阻消耗的功率为
12．如图所示，一光滑轨道固定在-架台上，轨道由倾斜和水平两段组成，倾斜段的上端连接一电阻R=0.5Ω，两轨道间距d=1m，水平部分两轨道间有一竖直向下，磁感应强度B=0.5T的强磁场。一质量m=0.5kg，长为l=1.1m，电阻忽略不计的导体棒，从轨道上距水平面h1=0.8m高处由静止释放，通过磁场区域后从水平轨道末端水平飞出，落地的水平距离x2=0.8m，水平轨道距水平地面的高度h2=0.8m。通过计算可知（g取10m/s2）（ ）
A．导体棒进入磁场时的速度为3m/s
B．导体棒整个运动过程中，电阻R上产生的热量为3J
C．水平磁场的长度x1为2m
D．整个过程通过电阻的电量为2C
三、填空题
13．如图所示，在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，让长为0.2m的导体棒ab在金属框上以30m/s的速度向右移动时，感应电动势大小为____________V。如果R1、R2和导体棒电阻均为r=2Ω，其余部分电阻不计，则通过R1的电流大小为____________A。
14．1834年俄国物理学家楞次对感应电流的许多实验事实进行分析研究，提出了著名的楞次定律。如图所示，螺线管的电阻可以忽略。竖直悬挂的线圈中心轴线与螺线管的轴线水平共线。现突然断开开关S，将发生的现象是∶线圈向__________摆动（填写“左”或“右”），并有___________趋势（填写“收缩”或“扩张”）；线圈中的感应电流为________时针（填写“顺”或“逆”）（从左向右看）。
四、解答题
15．如图所示，水平面上有两根相距的足够长的平行金属导轨和，它们的电阻可忽略不计，在和之间接有阻值为的定值电阻。导体棒长，其电阻为，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。现使以的速度向右做匀速运动。
（1）中的感应电动势多大；
（2）若定值电阻，导体棒的电阻，则电路中的电流多大。
16．如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=1000，线圈面积S=0.02m2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=1Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。求：
（1）在0~4s内穿过线圈的磁通量变化量；
（2）6s内通过电阻R的电荷量q。
17．如图所示，水平导轨长，ab杆与导轨左端的距离，由导轨与ab杆所构成的回路的总电阻，计时时刻空间存在着方向竖直向下的匀强磁场的磁感应强度，重物A的质量M，用细绳通过定滑轮与ab杆的中点相连，各处的摩擦均可忽略不计，现使磁感应强度的变化率均匀地增大。当t为9s时，重物A刚好离开地面（g取10），求
（1）9秒内，回路的电动势的大小？
（2）9秒时，回路的电流大小和磁感应强度大小；
（3）重物A刚好离开地面时，ab杆受到安培力；
（4）重物的质量是多大；
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
AB．由于、为两个完全相同的灯泡，当开关闭合瞬间，灯立刻变亮，而灯由于线圈的自感现象，导致灯渐渐变亮，因线圈的直流电阻阻值与定值电阻的阻值相等，当开关闭合稳定后，两个灯一样亮，AB错误；
CD．因线圈的直流电阻阻值与定值电阻的阻值相等，说明开关闭合稳定时，两条支路的电阻相等，两条支路的电流相等，所以开关断开瞬间，通过两个灯泡的电流不会突然变大，即两个灯泡不会突然闪亮一下，而是会缓缓暗下去，最后一起熄灭，C正确，D错误；
故选C。
2．B
【解析】
AB．在时间内，磁通量增大，由楞次定律可知感应电流沿顺时针方向，为正值，线框有效切割长度均匀增大，根据
可知感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，在时间内，磁通量增大，由楞次定律可知感应电流沿顺时针方向，为正值，线框有效切割长度均匀减小，根据
可知感应电动势均匀减小，则感应电流均匀减小，在时间内，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流沿逆时针方向，为负值，线框有效切割长度均匀增大，根据
可知感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，在时间内，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流沿逆时针方向，为负值，线框有效切割长度均匀减小，根据
可知感应电动势均匀减小，则感应电流均匀减小，选项A错误，B正确；
CD．线框以恒定的速度在水平面上沿运动，故外力等于安培力，则有
由以上分析可知，电流与时间成一次函数变化，有效长度也与时间成一次函数变化，故外力与时间成二次函数变化，根据“来据去留”，可知安培力一直向左，故外力一直向右，方向不变，选项CD错误；
故选B。
3．C
【解析】
根据电流的定义
根据牛顿第二定律
F-BIL=ma
得
其中
联立得
加速度是定值，所以导体棒做匀加速直线运动，电流
也为恒量。
故选C。
4．D
【解析】
S闭合，电流通过L1、L2流向电源负极，故两灯同时亮。线圈L与L1并联，自感现象消失后，线圈相当于一根导线，将L1断路，故L1逐渐熄灭，L2两端电压变大，则L2逐渐变得更亮；S断开，L2立即熄灭，线圈产生自感电动势，且产生通过L1的电流，故L1亮一下再熄灭，故D正确，ABC错误。
故选D。
5．C
【解析】
A．由题意可知磁感应强度均匀增大，穿过闭合线圈的磁通量增大，根据楞次定律可以判断，圆环中产生逆时针方向的感应电流，故A错误；
CD．圆环中产生的感应电动势为
由此可知电动势为一定值， 圆环中感应电流的大小为
故C正确，D错误；
B．由上分析可知圆环中产生逆时针方向的感应电流，根据安培左手定则可知圆环受到的安培力方向垂直ab向右，根据平衡条件可知桌面受到的静摩擦力，方向垂直ab向左，故B错误。
故选C。
6．C
【解析】
A．线框经过Ⅰ时，线圈磁通量增加，根据楞次定律可知线圈中的感应电流方向为逆时针，即，根据左手定则可知线圈受到的安培力向上，安培力与重力的大小关系不能定量确定，故加速度与的大小关系不能确定，A错误；
BC．线框经过Ⅱ时，线圈磁通量保持不变，线圈中无感应电流，不受安培力，加速度等于，B错误，C正确；
D．线框经过Ⅲ时，线圈磁通量减小，根据楞次定律可知线圈中的感应电流方向为顺时针，即，根据左手定则可知线圈受到的安培力向上，安培力与重力的大小关系不能定量确定，故加速度与的大小关系不能确定，D错误；
故选C。
7．BD
【解析】
AB．当金属棒向右匀速运动切割磁感线时，金属棒产生恒定感应电动势，由右手定则可知，电流方向为a→b，根据电流从电源（ab相当于电源）正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点，由于左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流，则c点电势等于d点电势，故A错误B正确；
CD．当ab向右做加速运动时，由右手定则可推断，b点电势高于a点，电流沿逆时针方向，又由可知，ab导体两端的不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且磁感应强度不断增强，则右边电路线圈中向上的磁通量不断增加，由楞次定律可知，右边电路的感应电流方向为逆时针，而在右线圈组成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上，把这个线圈看做电源，由于电流是从c沿内电路（即右线圈）流向d，则d点电势高于c点，故C错误D正确。
故选BD。
8．CD
【解析】
A．cd边位移为的过程中，只有cd边切割磁感线，感应电动势为
感应电流为
运动时间为
则产生的焦耳热
故A错误；
BC．cd边位移为的过程中，ab边和cd边分别切割磁感线，根据右手定则可知，感应电动势为
感应电流为
运动时间为
产生的焦耳热
故B错误C正确；
D．金属框离开右侧磁场的过程中，由法拉第电磁感应定律得
＝＝
感应电流为
通过其任一截面的电荷量为
故D正确。
故选CD。
9．AC
【解析】
AB．由法拉第电磁感应定律得
故A正确，B错误；
CD．由图像可知，线圈内磁通量垂直纸面向里增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场垂直纸面向外，即感应电流为逆时针，又因为线圈相当于电源，所以A端是正极，B端是负极，故电压表“＋”接线柱接A端，故C正确，D错误。
故选AC。
10．BC
【解析】
在磁场力作用下向右运动，则所受的安培力方向向右，由左手定则可以判断电流由流向，线圈相当于电源，由右手螺旋定则可判断线圈中的感应磁场方向沿轴线向下，若中电流产生的磁场方向与中的感应磁场方向相同，则中电流减小，棒做减速运动，电动势由指向，根据右手定则可判断棒向右运动，若中电流产生的磁场方向与中的感应磁场方向相反，则中电流增加，棒做加速运动，电动势由指向，根据右手定则可判断棒向左运动，综上分析可知选项BC正确，AD错误；
故选BC。
11．BD
【解析】
A．由图乙可知线圈的磁通量在增加，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流方向为逆时针方向，即流经电阻的电流方向向上，A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势为
B正确；
CD．回路中的电流为
电阻消耗的功率为
线圈电阻消耗的功率为
C错误，D正确；
故选BD。
12．BCD
【解析】
A．设导体棒进入磁场时的速度为，根据机械能守恒定律有
解得
故A错误；
B．导体棒从水平轨道水平飞出做平抛运动，则水平方向有，竖直方向有，联立代入数据解得
导体棒通过磁场区域过程中，根据能量守恒定律有
则导体棒整个运动过程中，电阻R上产生的热量为
故B正确；
CD．导体棒通过磁场区域过程中，根据动量定理有
又有
联立代入数据解得
，
故CD正确。
故选BCD。
13． 2.4 0.4
【解析】
由
得，感应电动势大小为
由题意得，电路总电阻为
所以电路总电流为
所以通过R1的电流大小为
14． 右 扩张 逆
【解析】
现突然断开开关S，穿过线圈内的向左的磁通量减小，根据楞次定律可知，从左向右看，线圈中的感应电流方向为逆时针方向，感应电流在螺线管的磁场中受到安培力的作用，使线圈向右摆动，且有扩张趋势。
15．（1）；（2）。
【解析】
（1）导体棒切割磁感线，产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律可知
（2）若定值电阻，导体棒的电阻，根据闭合电路欧姆定律可知电路中的电流为
16．（1）；（2）2C
【解析】
（1）由
得，0~4s内穿过线圈的磁通量变化量为
（2）因为0-6s内平均感应电动势为
所以平均感应电流为
电荷量为
联立解得
17．（1）4V；（2）2A；20T；（3）40N；（4）4kg
【解析】
（1）根据法拉第电磁感应定律
（2）9秒时，电流大小
磁感应强度大小
（3）重物A刚好离开地面时，ab杆受到安培力
（4）根据题意可知，重物的重力与棒9s时受到的安培力大小相等
解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图所示，有两个完全相同的灯泡、，与一自感线圈L相连接，与一定值电阻相连，线圈的直流电阻阻值与定值电阻的阻值相等，下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合瞬间、两灯同时亮 B．开关闭合稳定后灯比灯亮
C．开关断开，、两灯一起熄灭 D．开关断开瞬间灯会闪亮，灯不会闪亮
2．如图所示，光滑绝缘水平面上三角形区域内存在磁感应强度为的匀强磁场，其方向垂直水平面向上，三角形是等腰直角三角形，斜边的长度为2L，矩形金属线框边长为2L，边长为L，在拉力的作用下，线框以恒定的速度在水平面上沿，穿过匀强磁场区域，线框平面始终和磁场垂直，规定电流顺时针方向（）为正方向，力向右为正方向，从线框进入磁场开始计时，则线框中电流和拉力随时间的变化图线可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．如图所示，两条光滑平行导轨ac和bd水平放置于竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接有一平行板电容器C，现给金属棒MN一个水平向右的恒力F，使得金属棒由静止向右运动，下列有关金属棒上的电流随时间变化的图像描述可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
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，、是两个完全相同的小灯泡，开关S闭合和断开的过程中，灯、的亮度变化情况是（灯丝不会断）（ ）
A．S闭合，亮度不变，亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，立即熄灭，逐渐变亮
B．S闭合，亮度不变，很亮；S断开，、立即熄灭
C．S闭合，、同时亮，而后逐渐熄灭，亮度不变；S断开，立即熄灭，亮一下再熄灭
D．S闭合，、同时亮，而后逐渐熄灭，则逐渐变得更亮；S断开，立即熄灭，亮一下再熄灭
5．如图所示，半径为r =2 m的金属圆环放在绝缘粗糙水平桌面上，圆环电阻为R=4 Ω， ab为圆环的一条弦，对应的圆心角为90°。在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化关系为B=4t+1 （T） ，圆环在桌上未动。则（ ）
A．圆环中产生顺时针方向的感应电流
B．圆环受到桌面的静摩擦力，方向垂直ab向右
C．圆环中感应电流的大小为（π-2）A
D．图中穿过圆环的磁通量随时间增大，电动势也增大
6．闭合线框，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，对感应电流的方向，受力，加速度描述正确的是（ ）
A．经过Ⅰ时，，受到的安培力向上，加速度一定小于
B．经过Ⅱ时，，不受安培力，加速度等于
C．经过Ⅱ时，无感应电流，加速度等于
D．经过Ⅲ时，，受到的安培力向下，加速度一定大于
二、多选题
7．如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是（ ）
A．当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点
B．当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势
C．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点
D．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点
8．如图所示，光滑水平面上有一边长为L的正方形金属框，质量为m，总电阻为R，其右侧cd边紧邻两个磁感应强度大小均为B、宽度均为L、方向相反的有界匀强磁场，现让金属框在外力作用下以速度v0匀速进入磁场区域并沿直线运动，速度方向始终与磁场边界垂直，金属框平面始终与磁场垂直，则下列说法正确的是（ ）
A．cd边的位移为的过程中，金属框中产生的焦耳热为
B．cd边的位移为的过程中，金属框中感应电流大小为
C．cd边的位移为的过程中，金属框产生的焦耳热为
D．金属框离开右侧磁场的过程中，通过其任一截面的电荷量为
9．如图甲所示，10匝的线圈内有一垂直纸面向里的磁场，线圈的磁通量在按图乙所示规律变化，下列说法正确的是（ ）
A．电压表读数为10V
B．电压表读数为15V
C．电压表“＋”接线柱接A端
D．电压表“＋”接线柱接B端
10．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、，当在外力作用下运动时，在磁场力作用下向右运动，则所做的运动可能是（ ）
A．向右匀加速运动 B．向左匀加速运动
C．向右匀减速运动 D．向左匀减速运动
11．如图甲所示，匝数匝、面积、电阻的圆形线圈外接一个阻值的电阻，线圈内有一垂直线圈平面向里的圆形磁场，圆形磁场的面积，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．流经电阻的电流方向向下
B．线圈中产生的感应电动势
C．电阻消耗的功率为
D．线圈电阻消耗的功率为
12．如图所示，一光滑轨道固定在-架台上，轨道由倾斜和水平两段组成，倾斜段的上端连接一电阻R=0.5Ω，两轨道间距d=1m，水平部分两轨道间有一竖直向下，磁感应强度B=0.5T的强磁场。一质量m=0.5kg，长为l=1.1m，电阻忽略不计的导体棒，从轨道上距水平面h1=0.8m高处由静止释放，通过磁场区域后从水平轨道末端水平飞出，落地的水平距离x2=0.8m，水平轨道距水平地面的高度h2=0.8m。通过计算可知（g取10m/s2）（ ）
A．导体棒进入磁场时的速度为3m/s
B．导体棒整个运动过程中，电阻R上产生的热量为3J
C．水平磁场的长度x1为2m
D．整个过程通过电阻的电量为2C
三、填空题
13．如图所示，在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，让长为0.2m的导体棒ab在金属框上以30m/s的速度向右移动时，感应电动势大小为____________V。如果R1、R2和导体棒电阻均为r=2Ω，其余部分电阻不计，则通过R1的电流大小为____________A。
14．1834年俄国物理学家楞次对感应电流的许多实验事实进行分析研究，提出了著名的楞次定律。如图所示，螺线管的电阻可以忽略。竖直悬挂的线圈中心轴线与螺线管的轴线水平共线。现突然断开开关S，将发生的现象是∶线圈向__________摆动（填写“左”或“右”），并有___________趋势（填写“收缩”或“扩张”）；线圈中的感应电流为________时针（填写“顺”或“逆”）（从左向右看）。
四、解答题
15．如图所示，水平面上有两根相距的足够长的平行金属导轨和，它们的电阻可忽略不计，在和之间接有阻值为的定值电阻。导体棒长，其电阻为，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。现使以的速度向右做匀速运动。
（1）中的感应电动势多大；
（2）若定值电阻，导体棒的电阻，则电路中的电流多大。
16．如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=1000，线圈面积S=0.02m2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=1Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。求：
（1）在0~4s内穿过线圈的磁通量变化量；
（2）6s内通过电阻R的电荷量q。
17．如图所示，水平导轨长，ab杆与导轨左端的距离，由导轨与ab杆所构成的回路的总电阻，计时时刻空间存在着方向竖直向下的匀强磁场的磁感应强度，重物A的质量M，用细绳通过定滑轮与ab杆的中点相连，各处的摩擦均可忽略不计，现使磁感应强度的变化率均匀地增大。当t为9s时，重物A刚好离开地面（g取10），求
（1）9秒内，回路的电动势的大小？
（2）9秒时，回路的电流大小和磁感应强度大小；
（3）重物A刚好离开地面时，ab杆受到安培力；
（4）重物的质量是多大；
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
AB．由于、为两个完全相同的灯泡，当开关闭合瞬间，灯立刻变亮，而灯由于线圈的自感现象，导致灯渐渐变亮，因线圈的直流电阻阻值与定值电阻的阻值相等，当开关闭合稳定后，两个灯一样亮，AB错误；
CD．因线圈的直流电阻阻值与定值电阻的阻值相等，说明开关闭合稳定时，两条支路的电阻相等，两条支路的电流相等，所以开关断开瞬间，通过两个灯泡的电流不会突然变大，即两个灯泡不会突然闪亮一下，而是会缓缓暗下去，最后一起熄灭，C正确，D错误；
故选C。
2．B
【解析】
AB．在时间内，磁通量增大，由楞次定律可知感应电流沿顺时针方向，为正值，线框有效切割长度均匀增大，根据
可知感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，在时间内，磁通量增大，由楞次定律可知感应电流沿顺时针方向，为正值，线框有效切割长度均匀减小，根据
可知感应电动势均匀减小，则感应电流均匀减小，在时间内，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流沿逆时针方向，为负值，线框有效切割长度均匀增大，根据
可知感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，在时间内，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流沿逆时针方向，为负值，线框有效切割长度均匀减小，根据
可知感应电动势均匀减小，则感应电流均匀减小，选项A错误，B正确；
CD．线框以恒定的速度在水平面上沿运动，故外力等于安培力，则有
由以上分析可知，电流与时间成一次函数变化，有效长度也与时间成一次函数变化，故外力与时间成二次函数变化，根据“来据去留”，可知安培力一直向左，故外力一直向右，方向不变，选项CD错误；
故选B。
3．C
【解析】
根据电流的定义
根据牛顿第二定律
F-BIL=ma
得
其中
联立得
加速度是定值，所以导体棒做匀加速直线运动，电流
也为恒量。
故选C。
4．D
【解析】
S闭合，电流通过L1、L2流向电源负极，故两灯同时亮。线圈L与L1并联，自感现象消失后，线圈相当于一根导线，将L1断路，故L1逐渐熄灭，L2两端电压变大，则L2逐渐变得更亮；S断开，L2立即熄灭，线圈产生自感电动势，且产生通过L1的电流，故L1亮一下再熄灭，故D正确，ABC错误。
故选D。
5．C
【解析】
A．由题意可知磁感应强度均匀增大，穿过闭合线圈的磁通量增大，根据楞次定律可以判断，圆环中产生逆时针方向的感应电流，故A错误；
CD．圆环中产生的感应电动势为
由此可知电动势为一定值， 圆环中感应电流的大小为
故C正确，D错误；
B．由上分析可知圆环中产生逆时针方向的感应电流，根据安培左手定则可知圆环受到的安培力方向垂直ab向右，根据平衡条件可知桌面受到的静摩擦力，方向垂直ab向左，故B错误。
故选C。
6．C
【解析】
A．线框经过Ⅰ时，线圈磁通量增加，根据楞次定律可知线圈中的感应电流方向为逆时针，即，根据左手定则可知线圈受到的安培力向上，安培力与重力的大小关系不能定量确定，故加速度与的大小关系不能确定，A错误；
BC．线框经过Ⅱ时，线圈磁通量保持不变，线圈中无感应电流，不受安培力，加速度等于，B错误，C正确；
D．线框经过Ⅲ时，线圈磁通量减小，根据楞次定律可知线圈中的感应电流方向为顺时针，即，根据左手定则可知线圈受到的安培力向上，安培力与重力的大小关系不能定量确定，故加速度与的大小关系不能确定，D错误；
故选C。
7．BD
【解析】
AB．当金属棒向右匀速运动切割磁感线时，金属棒产生恒定感应电动势，由右手定则可知，电流方向为a→b，根据电流从电源（ab相当于电源）正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点，由于左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流，则c点电势等于d点电势，故A错误B正确；
CD．当ab向右做加速运动时，由右手定则可推断，b点电势高于a点，电流沿逆时针方向，又由可知，ab导体两端的不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且磁感应强度不断增强，则右边电路线圈中向上的磁通量不断增加，由楞次定律可知，右边电路的感应电流方向为逆时针，而在右线圈组成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上，把这个线圈看做电源，由于电流是从c沿内电路（即右线圈）流向d，则d点电势高于c点，故C错误D正确。
故选BD。
8．CD
【解析】
A．cd边位移为的过程中，只有cd边切割磁感线，感应电动势为
感应电流为
运动时间为
则产生的焦耳热
故A错误；
BC．cd边位移为的过程中，ab边和cd边分别切割磁感线，根据右手定则可知，感应电动势为
感应电流为
运动时间为
产生的焦耳热
故B错误C正确；
D．金属框离开右侧磁场的过程中，由法拉第电磁感应定律得
＝＝
感应电流为
通过其任一截面的电荷量为
故D正确。
故选CD。
9．AC
【解析】
AB．由法拉第电磁感应定律得
故A正确，B错误；
CD．由图像可知，线圈内磁通量垂直纸面向里增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场垂直纸面向外，即感应电流为逆时针，又因为线圈相当于电源，所以A端是正极，B端是负极，故电压表“＋”接线柱接A端，故C正确，D错误。
故选AC。
10．BC
【解析】
在磁场力作用下向右运动，则所受的安培力方向向右，由左手定则可以判断电流由流向，线圈相当于电源，由右手螺旋定则可判断线圈中的感应磁场方向沿轴线向下，若中电流产生的磁场方向与中的感应磁场方向相同，则中电流减小，棒做减速运动，电动势由指向，根据右手定则可判断棒向右运动，若中电流产生的磁场方向与中的感应磁场方向相反，则中电流增加，棒做加速运动，电动势由指向，根据右手定则可判断棒向左运动，综上分析可知选项BC正确，AD错误；
故选BC。
11．BD
【解析】
A．由图乙可知线圈的磁通量在增加，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流方向为逆时针方向，即流经电阻的电流方向向上，A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势为
B正确；
CD．回路中的电流为
电阻消耗的功率为
线圈电阻消耗的功率为
C错误，D正确；
故选BD。
12．BCD
【解析】
A．设导体棒进入磁场时的速度为，根据机械能守恒定律有
解得
故A错误；
B．导体棒从水平轨道水平飞出做平抛运动，则水平方向有，竖直方向有，联立代入数据解得
导体棒通过磁场区域过程中，根据能量守恒定律有
则导体棒整个运动过程中，电阻R上产生的热量为
故B正确；
CD．导体棒通过磁场区域过程中，根据动量定理有
又有
联立代入数据解得
，
故CD正确。
故选BCD。
13． 2.4 0.4
【解析】
由
得，感应电动势大小为
由题意得，电路总电阻为
所以电路总电流为
所以通过R1的电流大小为
14． 右 扩张 逆
【解析】
现突然断开开关S，穿过线圈内的向左的磁通量减小，根据楞次定律可知，从左向右看，线圈中的感应电流方向为逆时针方向，感应电流在螺线管的磁场中受到安培力的作用，使线圈向右摆动，且有扩张趋势。
15．（1）；（2）。
【解析】
（1）导体棒切割磁感线，产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律可知
（2）若定值电阻，导体棒的电阻，根据闭合电路欧姆定律可知电路中的电流为
16．（1）；（2）2C
【解析】
（1）由
得，0~4s内穿过线圈的磁通量变化量为
（2）因为0-6s内平均感应电动势为
所以平均感应电流为
电荷量为
联立解得
17．（1）4V；（2）2A；20T；（3）40N；（4）4kg
【解析】
（1）根据法拉第电磁感应定律
（2）9秒时，电流大小
磁感应强度大小
（3）重物A刚好离开地面时，ab杆受到安培力
（4）根据题意可知，重物的重力与棒9s时受到的安培力大小相等
解得
答案第1页，共2页
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