新人教版选择性必修第二册2023版高中物理 第二章 电磁感应单元素养评价（含解析）
文档属性
| 名称 | 新人教版选择性必修第二册2023版高中物理 第二章 电磁感应单元素养评价（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 952.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-01-09 20:24:21 | ||
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文档简介
单元素养评价(二) 电磁感应
(时间：75分钟 满分：100分)
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1.
如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，磁铁正下方有一固定的闭合线圈．现将磁铁托起到某一高度后放开，使磁铁上下振动．穿过线圈时，磁铁会很快停下来．关于此现象，下列说法正确的是( )
A．磁铁上下振动过程中，线圈中会产生感应电流
B．磁铁上下振动过程中，线圈中不会产生感应电流
C．磁铁上下振动过程中，磁铁与弹簧组成的系统机械能不变
D．磁铁上下振动过程中，磁铁与弹簧组成的系统机械能增加
2.
将A、B两单匝闭合圆形导线环如图所示放置，导线环B恰好与正方形的匀强磁场区域边界内切，磁场方向垂直于两导线环的平面，A、B导线环的半径之比rA∶rB＝2∶1.若磁感应强度均匀增大，则A、B导线环中感应电动势之比为( )
A．1∶1B．4∶1
C．4∶πD．2∶π
3.
如图所示，两条相距为d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接定值电阻R.金属杆ab在导轨上以速率v0水平向左匀速运动，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下．该磁场区域也以速率v0匀速地向右运动，当金属杆刚进入磁场时，杆中产生的感应电动势的大小为( )
A．0B．Bdv0
C．2Bdv0D．4Bdv0
4.
[2022·江西吉安高二检测]如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上放一小铁锅冷水．现接通交流电源，几分钟后，锅中的水沸腾起来，t0时刻的电流方向已在图中标出，且此时电流正在增大，下列说法正确的是( )
A．线圈中电流变化越快，自感电动势越大，自感系数也增大
B．小铁锅中产生涡流，涡流的热效应使水沸腾起来
C．t0时刻，从上往下看，小铁锅中的涡流沿逆时针方向
D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能增大涡流
5.
[2022·广东汕头高二下期中]如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极(Ⅰ在上、Ⅱ在下)，ab为放在其间的金属棒；金属棒ab和金属棒cd用导线连成一个闭合回路；当ab棒向左运动时，cd棒受到向下的磁场力，则( )
A．d点电势高于c点电势
B．Ⅰ是S极
C．Ⅰ是N极
D．当cd棒向下运动时，ab棒不受到向左的磁场力
6.
如图，螺线管导线的两端与两平行金属板相连接，一个带正电的小球用绝缘丝线悬挂于两金属板间并处于静止状态．线圈置于方向竖直向上的均匀增大的磁场中，现将S闭合，当磁场发生变化时小球将偏转．若磁场发生了两次变化，且第一次比第二次变化快，第一次小球的最大偏角为θ1；第二次小球的最大偏角为θ2，则关于小球的偏转位置和两次偏转角大小的说法正确的是( )
A．偏向B板，θ1>θ2B．偏向B板，θ1<θ2
C．偏向A板，θ1>θ2D．偏向A板，θ1<θ2
7.
如图所示，小红同学用多用电表的欧姆挡测量一个线圈的电阻，以判断它是否断路，为方便测量，同桌小明同学用双手分别握住线圈裸露的两端，小红用两表笔与线圈两端接触，读出阻值，再将表笔与线圈断开．在测量的过程中，小明在某瞬间感到有强烈的电击感，对此现象，下列说法正确的是( )
A．线圈没有断路，在表笔与线圈断开瞬间，小明有电击感
B．线圈没有断路，在表笔与线圈接触瞬间，小明有电击感
C．线圈一定断路，在表笔与线圈断开瞬间，小明有电击感
D．线圈一定断路，在表笔与线圈接触瞬间，小明有电击感
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．关于互感现象，下列说法正确的是( )
A．两个线圈之间必须有导线相连，才能产生互感现象
B．互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈
C．互感现象都是有益的
D．变压器是利用互感现象制成的
9.
如图所示，金属杆MN在三角形金属框架上以速度v从图示位置起向右匀速滑动，框架夹角为θ，杆和框架由粗细均匀、截面积相同的同种材料制成，则回路中的感应电动势E和电流I随时间t变化的规律分别是图中的( )
10.
如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．质量为m、边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时线框的速度大小为v，方向与磁场边界所成夹角为45°.若线框的总电阻为R，则( )
A．线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为D→C→B→A→D
B．AC刚进入磁场时线框中感应电流为
C．AC刚进入磁场时线框所受安培力大小为
D．此时CD两端电压为Bav
三、非选择题：本题共5个小题，共54分．
11．(6分)[2022·河北邢台一中高二检测]某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象．
(1)在甲图中，闭合开关S后，将滑片P向右减速移动的过程中，穿过线圈B的磁通量________(填“增大”或“减小”).
(2)在乙图中，将如图所示条形磁铁向下插入线圈的过程中，感应电流从________(填“正”或“负”)接线柱流入电表．
(3)为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图丙所示．已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针向右偏转．俯视线圈，其绕向为________(填“顺时针”或“逆时针”).
12．(10分)[2022·潍坊高二检测]在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中：
(1)先观察电流表指针偏转方向与________方向的对应关系，查明线圈中导线的绕向，以便从指针的偏转方向确定感应电流的磁场方向．
(2)下表为某同学记录的实验现象：
序号 磁体磁场的 方向(正视) 磁体运 动情况 指针偏 转情况 感应电流的磁 场方向(正视)
1 向下 插入线圈 向左 向上
2 向下 拔出线圈 向右 向下
3 向上 插入线圈 向右 向下
4 向上 拔出线圈 向左 向上
①由实验记录1、3得出的结论：穿过闭合回路的磁通量________时，感应电流的磁场与原磁场方向________．
②由实验记录2、4得出的结论：穿过闭合回路的磁通量________时，感应电流的磁场与原磁场方向________．
③由实验1、2、3、4得出的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)本实验涉及的物理规律在生产和生活中的应用有________________________________________________________________________．(举一例)
13．(10分)在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环．规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正．当磁感应强度B随时间t按乙图变化时，请画出导体环中感应电流随时间变化的图像．
14．(12分)[2022·山东潍坊高二下期中]如图甲所示，水平放置的边长为L＝20cm的正方形线圈，匝数n＝1000，总电阻r＝1.0Ω.线圈处在斜向上的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面夹角为37°，磁感应强度的大小B按如图乙所示的规律变化．已知滑动变阻器的最大阻值R＝4.0Ω，R1＝2R2＝4.0Ω，C＝30μF.滑片P位于滑动变阻器中点处，求：
(1)闭合K，电路稳定后，电阻R1的电功率；
(2)K断开后，流经R2的电荷量．
15．(16分)如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L＝1m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成θ＝30°角，N、Q两端接有R＝1Ω的电阻．一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终有良好接触，已知ab的质量m＝0.2kg，电阻r＝1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B＝1T．ab在平行于导轨向上的拉力作用下，以初速度v1＝0.5m/s沿导轨向上开始运动，可达到最大速度v＝2m/s.运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度g＝10m/s2.
(1)求拉力的功率P；
(2)ab开始运动后，经t＝0.09s速度达到v2＝1.5m/s，此过程中ab克服安培力做功W＝0.06J，求该过程中ab沿导轨的位移大小x.
单元素养评价(二) 电磁感应
1．解析：磁铁上下振动过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，则线圈中会产生感应电流，A正确，B错误；磁铁上下振动过程中，由于有电能产生，可知磁铁与弹簧组成的系统机械能减小，C、D错误．
答案：A
2．解析：根据法拉第电磁感应定律有E＝n＝nS知，n、相同，A、B导线环的有效面积之比为4∶π，则得到A、B导线环中感应电动势之比EA∶EB＝4∶π，故C正确．
答案：C
3．解析：金属杆相对磁场的速度为2v0，则杆中产生的感应电动势E＝2Bdv0，故C正确．
答案：C
4．解析：线圈中电流变化越快，自感电动势越大，线圈的自感系数是由线圈本身的性质决定的，与线圈的电流变化无关，选项A错误；由于交流电在线圈中产生变化的磁场，变化的磁场穿过小铁锅，可以在小铁锅中产生感生电场，从而产生涡流，涡流的热效应使水沸腾起来，选项B正确；t0时刻电流从线圈的上端流入且电流正在增大，根据安培定则可知，穿过小铁锅的磁场是向上增大的，根据楞次定律可知，小铁锅中涡流产生的磁场方向一定是向下的，再根据安培定则可知，从上往下看，小铁锅中的涡流沿顺时针方向，选项C错误；由于导体中的涡流会损耗能量，所以变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成，其目的是减小涡流，选项D错误．
答案：B
5．解析：cd棒受到向下的磁场力，根据左手定则可知，电流方向由c到d，故d点电势低于c点电势，故A错误；电流方向由b到a，根据右手定则可知，Ⅰ是S极，故B正确，C错误；当cd棒向下运动时，cd棒中产生方向由d到c的电流，ab棒中的电流方向由a到b，由左手定则可知，ab棒受到向左的磁场力，故D错误．
答案：B
6．解析：线圈置于方向竖直向上的均匀增大的磁场中，据楞次定律可知线圈的感应电动势下高上低，则B板电势高，A板电势低，小球向A板偏转，当磁场变化快时电动势大，偏角大，故C正确．
答案：C
7．解析：当表笔与线圈断开时，由于通过线圈的电流突然减小到零，故在线圈中产生很大的自感电动势，因小明同学用双手分别握住线圈裸露的两端，故会有电击感，所以答案选A.
答案：A
8．解析：两个线圈之间没有导线相连，也能产生互感现象，A错误；互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈，B正确；互感现象并非都是有益的，有时会影响电路的正常工作，C错误；变压器是利用互感现象制成的，D正确．
答案：BD
9．解析：由E＝BLv可知，回路中的感应电动势E＝Bv(x0＋vt)tanθ(x0为开始运动前ON的长度).感应电动势E随时间t变化的规律为B图．设杆和框架单位长度电阻为R0，回路总电阻为R＝[(x0＋vt)tanθ＋(x0＋vt)＋]R0，回路中电流为I＝＝，即I是与时间t无关的恒量，D图正确．
答案：BD
10．解析：线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，则感应电流的方向为A→B→C→D→A，A错误；AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，AD边不切割磁感线，所以产生的感应电动势为E＝Bav，则线框中感应电流为I＝＝，故CD两端的电压为U＝I×R＝Bav，B错误，D正确；AC刚进入磁场时线框的CD边受到的安培力的方向与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD边向下，它们的大小都是F＝BIa，由几何关系可以看出，AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量和，即F合＝F＝，C正确．
答案：CD
11．解析：(1)闭合开关S后，将滑片P向右减速移动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中电流增大，线圈A产生的磁场增强，穿过线圈B的磁通量增大．
(2)将条形磁铁向下插入线圈过程中，线圈中的磁场方向向上，且磁通量增大，根据楞次定律的“增反减同”可知，线圈中的感应电流产生的磁场方向向下，根据安培定则和图中线圈的绕向可知，线圈中感应电流从上端流入，下端流出，因此感应电流从负接线柱流入电表．
(3)条形磁铁从图示位置向右远离L时，穿过L的磁通量向上且减小，由楞次定律可知，L中的感应电流产生的磁场方向向上，由安培定则可知，线圈中电流由a流向b，俯视线圈，其绕向为逆时针．
答案：(1)增大 (2)负 (3)逆时针
12．答案：(1)电流
(2)①增大 相反 ②减小 相同
③感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
(3)发电机(其他答案合理也可)
13．解析：均匀变化的磁场会产生恒定的电流，在0～1s，磁场方向竖直向下，均匀减小，根据楞次定律可知感应电流方向为正．在1～2s，磁场方向竖直向上，均匀增大，根据楞次定律可知感应电流方向为正．在2～3s，磁场方向竖直向上，均匀减小，根据楞次定律可知感应电流方向为负．在3～4s，磁场方向竖直向下，均匀增大，根据楞次定律可知感应电流方向为负．在4～5s的变化与0～1s时一致，感应电流方向为正．
则导体环中感应电流随时间变化的图像如下
答案：见解析图
14．解析：(1)根据法拉第电磁感应定律有E＝nL2sin37°＝9.6V，滑动变阻器R与电阻R2组成的电路，其等效电阻为R3＝3.0Ω，根据闭合电路欧姆定律有I＝＝1.2A，解得电阻R1的电功率P＝I2R1＝5.76W.
(2)经分析，滑动变阻器R右半部分与电阻R2组成电路的等效电阻为R4＝1.0Ω，K闭合时，电容器两端的电压U＝IR4＝1.2V，K闭合时，电容器所带电荷量Q＝CU＝3.6×10－5C，K断开后，流经R2的电荷量为Q2＝＝1.8×10－5C.
答案：(1)5.76W (2)1.8×10－5C
15．解析：(1)速度达到最大时，加速度为零，有
F－mgsinθ－F安＝0
由法拉第电磁感应定律，有E＝BLv
由闭合电路欧姆定律，有I＝
ab受到的安培力F安＝ILB
由功率表达式，有P＝Fv
联立上述各式，代入数据解得P＝4W.
(2)ab从速度v1到v2的过程中，由动能定理，有
Pt－W－mgxsinθ＝mv－mv
代入数据解得x＝0.1m.
答案：(1)4W (2)0.1m
(时间：75分钟 满分：100分)
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1.
如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，磁铁正下方有一固定的闭合线圈．现将磁铁托起到某一高度后放开，使磁铁上下振动．穿过线圈时，磁铁会很快停下来．关于此现象，下列说法正确的是( )
A．磁铁上下振动过程中，线圈中会产生感应电流
B．磁铁上下振动过程中，线圈中不会产生感应电流
C．磁铁上下振动过程中，磁铁与弹簧组成的系统机械能不变
D．磁铁上下振动过程中，磁铁与弹簧组成的系统机械能增加
2.
将A、B两单匝闭合圆形导线环如图所示放置，导线环B恰好与正方形的匀强磁场区域边界内切，磁场方向垂直于两导线环的平面，A、B导线环的半径之比rA∶rB＝2∶1.若磁感应强度均匀增大，则A、B导线环中感应电动势之比为( )
A．1∶1B．4∶1
C．4∶πD．2∶π
3.
如图所示，两条相距为d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接定值电阻R.金属杆ab在导轨上以速率v0水平向左匀速运动，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下．该磁场区域也以速率v0匀速地向右运动，当金属杆刚进入磁场时，杆中产生的感应电动势的大小为( )
A．0B．Bdv0
C．2Bdv0D．4Bdv0
4.
[2022·江西吉安高二检测]如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上放一小铁锅冷水．现接通交流电源，几分钟后，锅中的水沸腾起来，t0时刻的电流方向已在图中标出，且此时电流正在增大，下列说法正确的是( )
A．线圈中电流变化越快，自感电动势越大，自感系数也增大
B．小铁锅中产生涡流，涡流的热效应使水沸腾起来
C．t0时刻，从上往下看，小铁锅中的涡流沿逆时针方向
D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能增大涡流
5.
[2022·广东汕头高二下期中]如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极(Ⅰ在上、Ⅱ在下)，ab为放在其间的金属棒；金属棒ab和金属棒cd用导线连成一个闭合回路；当ab棒向左运动时，cd棒受到向下的磁场力，则( )
A．d点电势高于c点电势
B．Ⅰ是S极
C．Ⅰ是N极
D．当cd棒向下运动时，ab棒不受到向左的磁场力
6.
如图，螺线管导线的两端与两平行金属板相连接，一个带正电的小球用绝缘丝线悬挂于两金属板间并处于静止状态．线圈置于方向竖直向上的均匀增大的磁场中，现将S闭合，当磁场发生变化时小球将偏转．若磁场发生了两次变化，且第一次比第二次变化快，第一次小球的最大偏角为θ1；第二次小球的最大偏角为θ2，则关于小球的偏转位置和两次偏转角大小的说法正确的是( )
A．偏向B板，θ1>θ2B．偏向B板，θ1<θ2
C．偏向A板，θ1>θ2D．偏向A板，θ1<θ2
7.
如图所示，小红同学用多用电表的欧姆挡测量一个线圈的电阻，以判断它是否断路，为方便测量，同桌小明同学用双手分别握住线圈裸露的两端，小红用两表笔与线圈两端接触，读出阻值，再将表笔与线圈断开．在测量的过程中，小明在某瞬间感到有强烈的电击感，对此现象，下列说法正确的是( )
A．线圈没有断路，在表笔与线圈断开瞬间，小明有电击感
B．线圈没有断路，在表笔与线圈接触瞬间，小明有电击感
C．线圈一定断路，在表笔与线圈断开瞬间，小明有电击感
D．线圈一定断路，在表笔与线圈接触瞬间，小明有电击感
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．关于互感现象，下列说法正确的是( )
A．两个线圈之间必须有导线相连，才能产生互感现象
B．互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈
C．互感现象都是有益的
D．变压器是利用互感现象制成的
9.
如图所示，金属杆MN在三角形金属框架上以速度v从图示位置起向右匀速滑动，框架夹角为θ，杆和框架由粗细均匀、截面积相同的同种材料制成，则回路中的感应电动势E和电流I随时间t变化的规律分别是图中的( )
10.
如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．质量为m、边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时线框的速度大小为v，方向与磁场边界所成夹角为45°.若线框的总电阻为R，则( )
A．线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为D→C→B→A→D
B．AC刚进入磁场时线框中感应电流为
C．AC刚进入磁场时线框所受安培力大小为
D．此时CD两端电压为Bav
三、非选择题：本题共5个小题，共54分．
11．(6分)[2022·河北邢台一中高二检测]某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象．
(1)在甲图中，闭合开关S后，将滑片P向右减速移动的过程中，穿过线圈B的磁通量________(填“增大”或“减小”).
(2)在乙图中，将如图所示条形磁铁向下插入线圈的过程中，感应电流从________(填“正”或“负”)接线柱流入电表．
(3)为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图丙所示．已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针向右偏转．俯视线圈，其绕向为________(填“顺时针”或“逆时针”).
12．(10分)[2022·潍坊高二检测]在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中：
(1)先观察电流表指针偏转方向与________方向的对应关系，查明线圈中导线的绕向，以便从指针的偏转方向确定感应电流的磁场方向．
(2)下表为某同学记录的实验现象：
序号 磁体磁场的 方向(正视) 磁体运 动情况 指针偏 转情况 感应电流的磁 场方向(正视)
1 向下 插入线圈 向左 向上
2 向下 拔出线圈 向右 向下
3 向上 插入线圈 向右 向下
4 向上 拔出线圈 向左 向上
①由实验记录1、3得出的结论：穿过闭合回路的磁通量________时，感应电流的磁场与原磁场方向________．
②由实验记录2、4得出的结论：穿过闭合回路的磁通量________时，感应电流的磁场与原磁场方向________．
③由实验1、2、3、4得出的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)本实验涉及的物理规律在生产和生活中的应用有________________________________________________________________________．(举一例)
13．(10分)在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环．规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正．当磁感应强度B随时间t按乙图变化时，请画出导体环中感应电流随时间变化的图像．
14．(12分)[2022·山东潍坊高二下期中]如图甲所示，水平放置的边长为L＝20cm的正方形线圈，匝数n＝1000，总电阻r＝1.0Ω.线圈处在斜向上的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面夹角为37°，磁感应强度的大小B按如图乙所示的规律变化．已知滑动变阻器的最大阻值R＝4.0Ω，R1＝2R2＝4.0Ω，C＝30μF.滑片P位于滑动变阻器中点处，求：
(1)闭合K，电路稳定后，电阻R1的电功率；
(2)K断开后，流经R2的电荷量．
15．(16分)如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L＝1m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成θ＝30°角，N、Q两端接有R＝1Ω的电阻．一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终有良好接触，已知ab的质量m＝0.2kg，电阻r＝1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B＝1T．ab在平行于导轨向上的拉力作用下，以初速度v1＝0.5m/s沿导轨向上开始运动，可达到最大速度v＝2m/s.运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度g＝10m/s2.
(1)求拉力的功率P；
(2)ab开始运动后，经t＝0.09s速度达到v2＝1.5m/s，此过程中ab克服安培力做功W＝0.06J，求该过程中ab沿导轨的位移大小x.
单元素养评价(二) 电磁感应
1．解析：磁铁上下振动过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，则线圈中会产生感应电流，A正确，B错误；磁铁上下振动过程中，由于有电能产生，可知磁铁与弹簧组成的系统机械能减小，C、D错误．
答案：A
2．解析：根据法拉第电磁感应定律有E＝n＝nS知，n、相同，A、B导线环的有效面积之比为4∶π，则得到A、B导线环中感应电动势之比EA∶EB＝4∶π，故C正确．
答案：C
3．解析：金属杆相对磁场的速度为2v0，则杆中产生的感应电动势E＝2Bdv0，故C正确．
答案：C
4．解析：线圈中电流变化越快，自感电动势越大，线圈的自感系数是由线圈本身的性质决定的，与线圈的电流变化无关，选项A错误；由于交流电在线圈中产生变化的磁场，变化的磁场穿过小铁锅，可以在小铁锅中产生感生电场，从而产生涡流，涡流的热效应使水沸腾起来，选项B正确；t0时刻电流从线圈的上端流入且电流正在增大，根据安培定则可知，穿过小铁锅的磁场是向上增大的，根据楞次定律可知，小铁锅中涡流产生的磁场方向一定是向下的，再根据安培定则可知，从上往下看，小铁锅中的涡流沿顺时针方向，选项C错误；由于导体中的涡流会损耗能量，所以变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成，其目的是减小涡流，选项D错误．
答案：B
5．解析：cd棒受到向下的磁场力，根据左手定则可知，电流方向由c到d，故d点电势低于c点电势，故A错误；电流方向由b到a，根据右手定则可知，Ⅰ是S极，故B正确，C错误；当cd棒向下运动时，cd棒中产生方向由d到c的电流，ab棒中的电流方向由a到b，由左手定则可知，ab棒受到向左的磁场力，故D错误．
答案：B
6．解析：线圈置于方向竖直向上的均匀增大的磁场中，据楞次定律可知线圈的感应电动势下高上低，则B板电势高，A板电势低，小球向A板偏转，当磁场变化快时电动势大，偏角大，故C正确．
答案：C
7．解析：当表笔与线圈断开时，由于通过线圈的电流突然减小到零，故在线圈中产生很大的自感电动势，因小明同学用双手分别握住线圈裸露的两端，故会有电击感，所以答案选A.
答案：A
8．解析：两个线圈之间没有导线相连，也能产生互感现象，A错误；互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈，B正确；互感现象并非都是有益的，有时会影响电路的正常工作，C错误；变压器是利用互感现象制成的，D正确．
答案：BD
9．解析：由E＝BLv可知，回路中的感应电动势E＝Bv(x0＋vt)tanθ(x0为开始运动前ON的长度).感应电动势E随时间t变化的规律为B图．设杆和框架单位长度电阻为R0，回路总电阻为R＝[(x0＋vt)tanθ＋(x0＋vt)＋]R0，回路中电流为I＝＝，即I是与时间t无关的恒量，D图正确．
答案：BD
10．解析：线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，则感应电流的方向为A→B→C→D→A，A错误；AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，AD边不切割磁感线，所以产生的感应电动势为E＝Bav，则线框中感应电流为I＝＝，故CD两端的电压为U＝I×R＝Bav，B错误，D正确；AC刚进入磁场时线框的CD边受到的安培力的方向与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD边向下，它们的大小都是F＝BIa，由几何关系可以看出，AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量和，即F合＝F＝，C正确．
答案：CD
11．解析：(1)闭合开关S后，将滑片P向右减速移动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中电流增大，线圈A产生的磁场增强，穿过线圈B的磁通量增大．
(2)将条形磁铁向下插入线圈过程中，线圈中的磁场方向向上，且磁通量增大，根据楞次定律的“增反减同”可知，线圈中的感应电流产生的磁场方向向下，根据安培定则和图中线圈的绕向可知，线圈中感应电流从上端流入，下端流出，因此感应电流从负接线柱流入电表．
(3)条形磁铁从图示位置向右远离L时，穿过L的磁通量向上且减小，由楞次定律可知，L中的感应电流产生的磁场方向向上，由安培定则可知，线圈中电流由a流向b，俯视线圈，其绕向为逆时针．
答案：(1)增大 (2)负 (3)逆时针
12．答案：(1)电流
(2)①增大 相反 ②减小 相同
③感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
(3)发电机(其他答案合理也可)
13．解析：均匀变化的磁场会产生恒定的电流，在0～1s，磁场方向竖直向下，均匀减小，根据楞次定律可知感应电流方向为正．在1～2s，磁场方向竖直向上，均匀增大，根据楞次定律可知感应电流方向为正．在2～3s，磁场方向竖直向上，均匀减小，根据楞次定律可知感应电流方向为负．在3～4s，磁场方向竖直向下，均匀增大，根据楞次定律可知感应电流方向为负．在4～5s的变化与0～1s时一致，感应电流方向为正．
则导体环中感应电流随时间变化的图像如下
答案：见解析图
14．解析：(1)根据法拉第电磁感应定律有E＝nL2sin37°＝9.6V，滑动变阻器R与电阻R2组成的电路，其等效电阻为R3＝3.0Ω，根据闭合电路欧姆定律有I＝＝1.2A，解得电阻R1的电功率P＝I2R1＝5.76W.
(2)经分析，滑动变阻器R右半部分与电阻R2组成电路的等效电阻为R4＝1.0Ω，K闭合时，电容器两端的电压U＝IR4＝1.2V，K闭合时，电容器所带电荷量Q＝CU＝3.6×10－5C，K断开后，流经R2的电荷量为Q2＝＝1.8×10－5C.
答案：(1)5.76W (2)1.8×10－5C
15．解析：(1)速度达到最大时，加速度为零，有
F－mgsinθ－F安＝0
由法拉第电磁感应定律，有E＝BLv
由闭合电路欧姆定律，有I＝
ab受到的安培力F安＝ILB
由功率表达式，有P＝Fv
联立上述各式，代入数据解得P＝4W.
(2)ab从速度v1到v2的过程中，由动能定理，有
Pt－W－mgxsinθ＝mv－mv
代入数据解得x＝0.1m.
答案：(1)4W (2)0.1m