人教版选择性必修二 2.2 电磁感应图象专题（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版选择性必修二 2.2 电磁感应图象专题（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-06 20:33:02 | ||
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文档简介
人教版选择性必修二第二章电磁感应图象专题（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
1. 如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好。时，将开关由掷到，、、和分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正方形金属框电阻为，边长是，自线框从左边界进入磁场时开始计时，在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场区域，时刻线框全部进入磁场。规定顺时针方向为感应电流的正方向。外力大小为，线框中电功率的瞬时值为，通过导体横截面的电荷量为，则这些量随时间变化的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一个三角形闭合导线框，由位置左沿纸面匀速运动到位置右取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点，规定顺时针方向为电流的正方向，下图中能正确反应线框中电流与时间关系的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示，两个相邻的有界匀强磁场区，方向相反，且垂直纸面，磁感应强度的大小均为，以磁场区左边界为轴建立坐标系，磁场区在轴方向足够长，在轴方向宽度均为。矩形导线框的边与轴重合，边长为。线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域，且线框平面始终保持与磁场垂直。以逆时针方向为电流的正方向，线框中感应电流与线框移动距离的关系图象正确的是图中的( )
A. B. C. D.
5. 如图所示，两根平行光滑导轨竖直放置，相距，处于垂直轨道平面的磁感应强度的匀强磁场中．质量、电阻为的金属杆接在两根导轨间，在开关断开时让自由下落，下落过程中始终保持与导轨垂直并与之接触良好，设导轨足够长且电阻不计，取，当下落时，开关闭合．若从开关闭合时开始计时，则下滑的速度随时间变化的图象是图中的( )
A. B. C. D.
6. 如图，一正方形闭合线圈，从静止开始下落一定高度后，穿越一个有界的匀强磁场区域，线圈上、下边始终与磁场边界平行．自线圈开始下落到完全穿越磁场区域的过程中，线圈中的感应电流、受到的安培力及速度随时间变化的关系，可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图甲所示，光滑平行金属导轨、所在平面与水平面成角，、两端接有阻值为的定值电阻．阻值为的金属棒垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．从时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力，由静止开始沿导轨向上运动，运动过程中棒始终与导轨垂直且接触良好，通过的感应电流随时间变化的图象如图乙所示．下面给出了穿过回路的磁通量、磁通量的变化率和棒两端的电势差随时间变化的图象，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为，磁场方向相反，且与纸面垂直。两个磁场区域在轴方向宽度均为，在轴方向足够宽。现有一个菱形导线框，长为，从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向，在线框中感应电流与线框移动距离的关系图象中正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示，细线悬挂边长为的正方形导体线框，其质量是、电阻为，线框一半处于水平虚线下方的有界匀强磁场中，在时间内，磁场磁感强度随时间变化如图，且线框一直保持静止状态，磁场方向垂直纸面向里为正，已知重力加速度为，求
A. 线框中电流方向为逆时针 B. 线框中电流方向为先逆时针，后顺时针
C. 线框产生电动势大小为 D. 线框中电流大小为
10. 如图所示，边长为的正方形区域内分布有垂直于纸面向里的匀强磁场，正方形的一条边刚好与轴重合。纸面内一直角边长为的等腰直角三角形导线框以恒定速度沿轴正方向穿过磁场区域。以顺时针方向为导线框中电流的正方向，下列四幅图能够正确表示导线框中电流位移关系的是
A. B.
C. D.
二、计算题（本大题共2小题，共40.0分）
11. 如图俯视图，虚线右侧有竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场，边长为，质量为的正方形导线框起初静止在光滑水平地面上。从时刻起，用水平恒力向右拉线框从图示位置开始运动，此后线框运动的图像如图所示。求：
恒力的大小；
线框进入磁场过程中感应电流的大小；
线框进入磁场过程中线框产生的热量。
如图甲所示，一个足够长的形金属管导轨固定在水平面内，、两导轨间的宽度为一根质量为的均匀金属棒横跨在导轨上且接触良好，恰好围成一个正方形该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节、竖直向上的匀强磁场中，棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为，棒的电阻为，其他各部分电阻均不计。开始时，磁感应强度。
若从某时刻开始，调节磁感应强度的大小，使其以的变化率均匀增加，求经过多长时间棒开始滑动此时通过棒的电流大小和方向如何
若保持磁感应强度的大小不变，从时刻开始，给棒施加一个水平向右的拉力，使它以的加速度匀加速运动，推导出此拉力的大小随时间变化的函数表达式，并在图乙所示的坐标图上作出拉力随时间变化的图线。
12.
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
电容器放电产生电流，使导体棒受到安培力运动，导体棒运动之后产生感应电动势，当导体棒的电动势与电容器两端的电压相等时达到稳定状态，由此判断物理量变化。
【解答】
解：将开关由掷到，电容器放电会在回路中产生电流，导体棒通有电流后会受到安培力的作用而加速运动；导体棒切割磁感线，速度增大，感应电动势增大，感应电动势的方向与电容器提供的电流方向相反，因此电流减小，安培力减小，加速度减小；当感应电动势与电容器两端电压相等时，回路中电流为，安培力为，导体棒做匀速运动；所以最终状态是：电荷量不为零，电流为零，速度不为零，加速度为零，故D正确，ABC错误。
2.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键掌握运动学公式，并由各自表达式来进行推导，从而得出结论是否正确，以及掌握切割产生的感应电动势，知道为有效长度。
由线框进入磁场中切割磁感线，根据运动学公式可知速度与时间关系；再由法拉第电磁感应定律，可得出产生感应电动势与速度关系；由闭合电路欧姆定律来确定感应电流的大小，并由安培力公式可确定其大小与时间的关系；由牛顿第二定律来确定合力与时间的关系；最后电量、功率的表达式来分别得出各自与时间的关系。
【解答】
A.线框切割磁感线，则有运动速度，产生感应电动势，所以产生感应电流，故A错误；
B.对线框受力分析，则有 由牛顿第二定律， 解得：，所以B错误；
C.由功率表达式，，所以C正确；
D.由电量表达式，则有，所以D错误。
故选C。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了线框平动切割磁感线的图像类问题，先由楞次定律依据磁通量的变化可以判定感应电流的方向，再由感应电动势公式和欧姆定律，分段分析感应电流的大小，即可选择图象。
本题解题的关键是对于电磁感应中图象问题，往往先由楞次定律定性判断出感应电流的方向，再根据感应电动势公式分析感应电动势的变化，由欧姆定律判断感应电流的变化，即可确定图象。
【解答】
线框进入磁场的过程，磁通量向里增加，根据楞次定律得知感应电流的磁场向外，由安培定则可知感应电流方向为逆时针，电流方向应为负方向，故AD错误；
线框进入磁场的过程，线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由可知感应电动势先均匀增大后均匀减小，线框完全进入磁场后，磁通量不变，没有感应电流产生，线框穿出磁场的过程，磁通量向里减小，根据楞次定律得知感应电流的磁场向里，由安培定则可知感应电流方向为顺时针，电流方向应为正方向，线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由可知感应电动势先均匀增大后均匀减小，故C错误，B正确。
故选B。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了法拉第电磁感应定律及其应用；解决本题的关键掌握切割产生的感应电动势公式和欧姆定律公式，会通过楞次定律判断感应电流的方向，基础题。
根据楞次定律判断出感应电流的方向，根据切割产生的感应电动势和闭合电路欧姆定律求出感应电流的大小。
【解答】
线圈进入磁场，在进入磁场的过程中，，电流，方向为逆时针方向，为正；
在的过程中，电动势，电流，方向为顺时针方向，为负；
在的过程中，，电流，方向为逆时针方向，为正；
故ABD错误，C正确。
故选C。
5.【答案】
【解析】解：棒下落高度时速度为：
开关闭合时产生的感应电动势为：，
感应电流为：，
所受的安培力大小为：
联立得：
棒的重力为
则，则将做减速运动，随着速度的减小，安培力减小，合力减小，加速度减小，图象的斜率减小，当时棒开始做匀速直线运动，故D正确．
故选：．
开关闭合前，自由下落，由运动学公式求出下落时的速度，开关闭合时，求出感应电动势和感应电流，求得安培力，再分析安培力与重力的关系，判断其运动情况．
本题是电磁感应的动态变化分析，关键抓住安培力与速度成正比，进行分析．
6.【答案】
【解析】
【分析】
分析导体框进入磁场后所做的可能的运动，进行判断和选择。安培力在电磁感应现象中是阻力，总与导体相对于磁场的运动方向相反，安培力大小与速度成正比，根据牛顿第二定律分析线框加速度的变化情况，就判断速度图象斜率的变化情况。
本题关键要有分析线框的受力情况和运动情况的能力，抓住安培力是阻力，其大小总与导体相对于磁场的速度成正比是关键。
【解答】
若线框刚进入磁场时，安培力等于重力，做匀速直线运动，感应电流恒定，当全部进入磁场后不产生感应电流，只受重力，做匀加速运动，出磁场时，感应电流方向和进磁场时的相反，安培力大于重力，做减速运动，感应电流减小，做加速度减小的减速运动，故A正确，D错误；
B.若线圈进入磁场做匀速直线运动，速度不变，电流不变，上边刚进磁场，下边又出磁场，又继续做匀速直线运动，电流的方向反向，但受到的安培力方向不变，始终向上，故B错误；
C.若线框进入磁场，安培力大于重力，先做减速运动，完全进入磁场做加速运动，出磁场时，安培力大于重力，仍然做减速，应该做加速度减小的减速运动，故C错误。
故选：。
7.【答案】
【解析】
【分析】
由图可知，回路中的感应电流与时间成正比，说明感应电动势也是随时间均匀增大的，各个图象的物理意义，结合产生感应电流的特点即可正确求解
本题考查了电磁感应的图像物体，能列出表达式是解题的关键。
【解答】
B.由题图乙得感应电流，，选项正确；
A.，选项错误；
，、选项错误
故选B
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题导体的运动可分为三段进行分析，根据楞次定律可判断电路中感应电流的方向；由导体切割磁感线时的感应电动势公式可求得感应电动势的大小。
本题为选择题，而过程比较复杂，故可选用排除法解决，这样可以节约一定的时间；
而进入第二段磁场后，分处两磁场的线圈两部分产生的电流相同，且有效长度是均匀变大的，当将要全部进入第二磁场时，线圈中电流达最大。
【解答】
根据楞次定律，刚进入磁场时感应电流沿逆时针方向，为正方向，而将出磁场时，感应电流同样也沿逆时针方向，为正方向；而在线框从第个磁场进入第个磁场的过程中，导线框中的磁通量变化得越来越快，感应电动势大小逐渐增大，刚要完全进入到磁场中时恰好达到正向最大，当线框运动时由楞次定律和法拉第电磁感应定律可知线框中电流为顺时针，且为运动时电流的两倍，故C正确，ABD错误。
故选C。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了楞次定律和法拉第电磁感应定律。
根据楞次定律分析线框中电流的方向，结合法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律列式可得结果。
【解答】
、由图可知磁场先向里减弱后向外增强，根据楞次定律可得线框中电流方向一直沿顺时针方向，故AB错误；
C、磁场均匀变化，故磁通量均匀变化，感应电动势恒定，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为：，故C错误；
D、根据闭合电路欧姆定律，感应电流为：，故D正确。
10.【答案】
【解析】
【分析】
将整个过程分成两个位移都是的两段，根据楞次定律判断感应电流方向，由感应电动势公式，是有效切割长度，分析的变化情况，确定电流大小的变化情况。
本题考查对感应电势势公式的理解和楞次定律的应用．注意公式中的是有效的切割长度。
【解答】
位移在过程：线圈进入磁场，磁通量增大，由楞次定律判断感应电流方向为逆时针方向，为负值
根据，切割的有效长度逐渐减小，故电流逐渐减小，
位移在过程：线圈穿出磁场，磁通量减小，由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向，为正值。有效的切割长度逐渐减小；
由，可知，电流逐渐减小
故选A。
11.【答案】解：由图可知，在内线框在拉力作用下，做初速度为的匀加速度直线运动
由图得：加速度
由牛顿第二定律得： ；
线框以速度为匀速进入磁场，由平衡条件得：
解得： ；
线框匀速进入磁场过程中，由能量守恒定律得： 。
【解析】在内线框在拉力作用下，做初速度为的匀加速度直线运动，由图求出加速度，由牛顿第二定律求拉力的大小；
线框匀速进入磁场，由平衡条件得 ，可以求出感应电流的大小；
线框匀速进入磁场过程中，由能量守恒定律得： ，即可求解产生的热量。
将速度时间图象与导线框的运动过程相对应是求解的关键。
12.【答案】解：当棒所受的安培力等于最大静摩擦力时，棒刚开始运动，则有
根据法拉第电磁感应定律得：
联立解得 ，
此时通过棒的电流大小为，由楞次定律判断可知，的方向．
根据牛顿第二定律得：
其中安培力，，
得
代入解得
作出图象如图所示：
【解析】当磁感强度的大小均匀增加时，回路中产生恒定的感应电流，棒受到的安培力均匀增大，当安培力等于棒所受的最大静摩擦力时，棒刚开始运动．根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式和平衡条件结合求解时间和电流；
若保持磁感强度的大小不变，给棒施加一个水平向右的拉力，棒向右做匀加速运动，分析棒的受力情况，根据牛顿第二定律和运动学速度公式推导出与的关系式，即可作出图象。
本题考查了牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律、楞次定律等力电综合知识，让培养学生分析与解决力电综合问题的能力，同时要求学生会运用数学知识作出图象。
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
1. 如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好。时，将开关由掷到，、、和分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正方形金属框电阻为，边长是，自线框从左边界进入磁场时开始计时，在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场区域，时刻线框全部进入磁场。规定顺时针方向为感应电流的正方向。外力大小为，线框中电功率的瞬时值为，通过导体横截面的电荷量为，则这些量随时间变化的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一个三角形闭合导线框，由位置左沿纸面匀速运动到位置右取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点，规定顺时针方向为电流的正方向，下图中能正确反应线框中电流与时间关系的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示，两个相邻的有界匀强磁场区，方向相反，且垂直纸面，磁感应强度的大小均为，以磁场区左边界为轴建立坐标系，磁场区在轴方向足够长，在轴方向宽度均为。矩形导线框的边与轴重合，边长为。线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域，且线框平面始终保持与磁场垂直。以逆时针方向为电流的正方向，线框中感应电流与线框移动距离的关系图象正确的是图中的( )
A. B. C. D.
5. 如图所示，两根平行光滑导轨竖直放置，相距，处于垂直轨道平面的磁感应强度的匀强磁场中．质量、电阻为的金属杆接在两根导轨间，在开关断开时让自由下落，下落过程中始终保持与导轨垂直并与之接触良好，设导轨足够长且电阻不计，取，当下落时，开关闭合．若从开关闭合时开始计时，则下滑的速度随时间变化的图象是图中的( )
A. B. C. D.
6. 如图，一正方形闭合线圈，从静止开始下落一定高度后，穿越一个有界的匀强磁场区域，线圈上、下边始终与磁场边界平行．自线圈开始下落到完全穿越磁场区域的过程中，线圈中的感应电流、受到的安培力及速度随时间变化的关系，可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图甲所示，光滑平行金属导轨、所在平面与水平面成角，、两端接有阻值为的定值电阻．阻值为的金属棒垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．从时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力，由静止开始沿导轨向上运动，运动过程中棒始终与导轨垂直且接触良好，通过的感应电流随时间变化的图象如图乙所示．下面给出了穿过回路的磁通量、磁通量的变化率和棒两端的电势差随时间变化的图象，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为，磁场方向相反，且与纸面垂直。两个磁场区域在轴方向宽度均为，在轴方向足够宽。现有一个菱形导线框，长为，从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向，在线框中感应电流与线框移动距离的关系图象中正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示，细线悬挂边长为的正方形导体线框，其质量是、电阻为，线框一半处于水平虚线下方的有界匀强磁场中，在时间内，磁场磁感强度随时间变化如图，且线框一直保持静止状态，磁场方向垂直纸面向里为正，已知重力加速度为，求
A. 线框中电流方向为逆时针 B. 线框中电流方向为先逆时针，后顺时针
C. 线框产生电动势大小为 D. 线框中电流大小为
10. 如图所示，边长为的正方形区域内分布有垂直于纸面向里的匀强磁场，正方形的一条边刚好与轴重合。纸面内一直角边长为的等腰直角三角形导线框以恒定速度沿轴正方向穿过磁场区域。以顺时针方向为导线框中电流的正方向，下列四幅图能够正确表示导线框中电流位移关系的是
A. B.
C. D.
二、计算题（本大题共2小题，共40.0分）
11. 如图俯视图，虚线右侧有竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场，边长为，质量为的正方形导线框起初静止在光滑水平地面上。从时刻起，用水平恒力向右拉线框从图示位置开始运动，此后线框运动的图像如图所示。求：
恒力的大小；
线框进入磁场过程中感应电流的大小；
线框进入磁场过程中线框产生的热量。
如图甲所示，一个足够长的形金属管导轨固定在水平面内，、两导轨间的宽度为一根质量为的均匀金属棒横跨在导轨上且接触良好，恰好围成一个正方形该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节、竖直向上的匀强磁场中，棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为，棒的电阻为，其他各部分电阻均不计。开始时，磁感应强度。
若从某时刻开始，调节磁感应强度的大小，使其以的变化率均匀增加，求经过多长时间棒开始滑动此时通过棒的电流大小和方向如何
若保持磁感应强度的大小不变，从时刻开始，给棒施加一个水平向右的拉力，使它以的加速度匀加速运动，推导出此拉力的大小随时间变化的函数表达式，并在图乙所示的坐标图上作出拉力随时间变化的图线。
12.
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
电容器放电产生电流，使导体棒受到安培力运动，导体棒运动之后产生感应电动势，当导体棒的电动势与电容器两端的电压相等时达到稳定状态，由此判断物理量变化。
【解答】
解：将开关由掷到，电容器放电会在回路中产生电流，导体棒通有电流后会受到安培力的作用而加速运动；导体棒切割磁感线，速度增大，感应电动势增大，感应电动势的方向与电容器提供的电流方向相反，因此电流减小，安培力减小，加速度减小；当感应电动势与电容器两端电压相等时，回路中电流为，安培力为，导体棒做匀速运动；所以最终状态是：电荷量不为零，电流为零，速度不为零，加速度为零，故D正确，ABC错误。
2.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键掌握运动学公式，并由各自表达式来进行推导，从而得出结论是否正确，以及掌握切割产生的感应电动势，知道为有效长度。
由线框进入磁场中切割磁感线，根据运动学公式可知速度与时间关系；再由法拉第电磁感应定律，可得出产生感应电动势与速度关系；由闭合电路欧姆定律来确定感应电流的大小，并由安培力公式可确定其大小与时间的关系；由牛顿第二定律来确定合力与时间的关系；最后电量、功率的表达式来分别得出各自与时间的关系。
【解答】
A.线框切割磁感线，则有运动速度，产生感应电动势，所以产生感应电流，故A错误；
B.对线框受力分析，则有 由牛顿第二定律， 解得：，所以B错误；
C.由功率表达式，，所以C正确；
D.由电量表达式，则有，所以D错误。
故选C。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了线框平动切割磁感线的图像类问题，先由楞次定律依据磁通量的变化可以判定感应电流的方向，再由感应电动势公式和欧姆定律，分段分析感应电流的大小，即可选择图象。
本题解题的关键是对于电磁感应中图象问题，往往先由楞次定律定性判断出感应电流的方向，再根据感应电动势公式分析感应电动势的变化，由欧姆定律判断感应电流的变化，即可确定图象。
【解答】
线框进入磁场的过程，磁通量向里增加，根据楞次定律得知感应电流的磁场向外，由安培定则可知感应电流方向为逆时针，电流方向应为负方向，故AD错误；
线框进入磁场的过程，线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由可知感应电动势先均匀增大后均匀减小，线框完全进入磁场后，磁通量不变，没有感应电流产生，线框穿出磁场的过程，磁通量向里减小，根据楞次定律得知感应电流的磁场向里，由安培定则可知感应电流方向为顺时针，电流方向应为正方向，线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由可知感应电动势先均匀增大后均匀减小，故C错误，B正确。
故选B。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了法拉第电磁感应定律及其应用；解决本题的关键掌握切割产生的感应电动势公式和欧姆定律公式，会通过楞次定律判断感应电流的方向，基础题。
根据楞次定律判断出感应电流的方向，根据切割产生的感应电动势和闭合电路欧姆定律求出感应电流的大小。
【解答】
线圈进入磁场，在进入磁场的过程中，，电流，方向为逆时针方向，为正；
在的过程中，电动势，电流，方向为顺时针方向，为负；
在的过程中，，电流，方向为逆时针方向，为正；
故ABD错误，C正确。
故选C。
5.【答案】
【解析】解：棒下落高度时速度为：
开关闭合时产生的感应电动势为：，
感应电流为：，
所受的安培力大小为：
联立得：
棒的重力为
则，则将做减速运动，随着速度的减小，安培力减小，合力减小，加速度减小，图象的斜率减小，当时棒开始做匀速直线运动，故D正确．
故选：．
开关闭合前，自由下落，由运动学公式求出下落时的速度，开关闭合时，求出感应电动势和感应电流，求得安培力，再分析安培力与重力的关系，判断其运动情况．
本题是电磁感应的动态变化分析，关键抓住安培力与速度成正比，进行分析．
6.【答案】
【解析】
【分析】
分析导体框进入磁场后所做的可能的运动，进行判断和选择。安培力在电磁感应现象中是阻力，总与导体相对于磁场的运动方向相反，安培力大小与速度成正比，根据牛顿第二定律分析线框加速度的变化情况，就判断速度图象斜率的变化情况。
本题关键要有分析线框的受力情况和运动情况的能力，抓住安培力是阻力，其大小总与导体相对于磁场的速度成正比是关键。
【解答】
若线框刚进入磁场时，安培力等于重力，做匀速直线运动，感应电流恒定，当全部进入磁场后不产生感应电流，只受重力，做匀加速运动，出磁场时，感应电流方向和进磁场时的相反，安培力大于重力，做减速运动，感应电流减小，做加速度减小的减速运动，故A正确，D错误；
B.若线圈进入磁场做匀速直线运动，速度不变，电流不变，上边刚进磁场，下边又出磁场，又继续做匀速直线运动，电流的方向反向，但受到的安培力方向不变，始终向上，故B错误；
C.若线框进入磁场，安培力大于重力，先做减速运动，完全进入磁场做加速运动，出磁场时，安培力大于重力，仍然做减速，应该做加速度减小的减速运动，故C错误。
故选：。
7.【答案】
【解析】
【分析】
由图可知，回路中的感应电流与时间成正比，说明感应电动势也是随时间均匀增大的，各个图象的物理意义，结合产生感应电流的特点即可正确求解
本题考查了电磁感应的图像物体，能列出表达式是解题的关键。
【解答】
B.由题图乙得感应电流，，选项正确；
A.，选项错误；
，、选项错误
故选B
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题导体的运动可分为三段进行分析，根据楞次定律可判断电路中感应电流的方向；由导体切割磁感线时的感应电动势公式可求得感应电动势的大小。
本题为选择题，而过程比较复杂，故可选用排除法解决，这样可以节约一定的时间；
而进入第二段磁场后，分处两磁场的线圈两部分产生的电流相同，且有效长度是均匀变大的，当将要全部进入第二磁场时，线圈中电流达最大。
【解答】
根据楞次定律，刚进入磁场时感应电流沿逆时针方向，为正方向，而将出磁场时，感应电流同样也沿逆时针方向，为正方向；而在线框从第个磁场进入第个磁场的过程中，导线框中的磁通量变化得越来越快，感应电动势大小逐渐增大，刚要完全进入到磁场中时恰好达到正向最大，当线框运动时由楞次定律和法拉第电磁感应定律可知线框中电流为顺时针，且为运动时电流的两倍，故C正确，ABD错误。
故选C。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了楞次定律和法拉第电磁感应定律。
根据楞次定律分析线框中电流的方向，结合法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律列式可得结果。
【解答】
、由图可知磁场先向里减弱后向外增强，根据楞次定律可得线框中电流方向一直沿顺时针方向，故AB错误；
C、磁场均匀变化，故磁通量均匀变化，感应电动势恒定，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为：，故C错误；
D、根据闭合电路欧姆定律，感应电流为：，故D正确。
10.【答案】
【解析】
【分析】
将整个过程分成两个位移都是的两段，根据楞次定律判断感应电流方向，由感应电动势公式，是有效切割长度，分析的变化情况，确定电流大小的变化情况。
本题考查对感应电势势公式的理解和楞次定律的应用．注意公式中的是有效的切割长度。
【解答】
位移在过程：线圈进入磁场，磁通量增大，由楞次定律判断感应电流方向为逆时针方向，为负值
根据，切割的有效长度逐渐减小，故电流逐渐减小，
位移在过程：线圈穿出磁场，磁通量减小，由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向，为正值。有效的切割长度逐渐减小；
由，可知，电流逐渐减小
故选A。
11.【答案】解：由图可知，在内线框在拉力作用下，做初速度为的匀加速度直线运动
由图得：加速度
由牛顿第二定律得： ；
线框以速度为匀速进入磁场，由平衡条件得：
解得： ；
线框匀速进入磁场过程中，由能量守恒定律得： 。
【解析】在内线框在拉力作用下，做初速度为的匀加速度直线运动，由图求出加速度，由牛顿第二定律求拉力的大小；
线框匀速进入磁场，由平衡条件得 ，可以求出感应电流的大小；
线框匀速进入磁场过程中，由能量守恒定律得： ，即可求解产生的热量。
将速度时间图象与导线框的运动过程相对应是求解的关键。
12.【答案】解：当棒所受的安培力等于最大静摩擦力时，棒刚开始运动，则有
根据法拉第电磁感应定律得：
联立解得 ，
此时通过棒的电流大小为，由楞次定律判断可知，的方向．
根据牛顿第二定律得：
其中安培力，，
得
代入解得
作出图象如图所示：
【解析】当磁感强度的大小均匀增加时，回路中产生恒定的感应电流，棒受到的安培力均匀增大，当安培力等于棒所受的最大静摩擦力时，棒刚开始运动．根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式和平衡条件结合求解时间和电流；
若保持磁感强度的大小不变，给棒施加一个水平向右的拉力，棒向右做匀加速运动，分析棒的受力情况，根据牛顿第二定律和运动学速度公式推导出与的关系式，即可作出图象。
本题考查了牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律、楞次定律等力电综合知识，让培养学生分析与解决力电综合问题的能力，同时要求学生会运用数学知识作出图象。
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