物理选修1-1 《电磁感应》章节测试卷B
一、填空题
1、远距离输电时，减少输电线路电能损失的途径有两个，一是减小______________，二是减小______________。
2、闭合电路中由于__________的变化，电路中产生了感应电流，产生感应电流的那部分电路相当于_________，电路中的感应电流与______________成正比。
3、交流电的有效值是根据_______来决定的，对于正弦交流电，它的有效值是其峰值的_____倍。若把电容器接在交流电路中，则它能起到__________和__________作用。
4、一个正方形线圈放在匀强磁场中，当线圈平面与匀强磁场方向垂直时，通过线圈的磁通量为，当线圈平面转到与匀强磁场方向平行时，通过线圈的磁通量为_____，如果转动的时间为，则线圈中产生的平均感应电动势为_____。
5、频率为50Hz的正弦电流，对人体的安全电压有效值不能超过，这个交流电压的周期是_________，峰值是_____。
6、一交流电流的图象如图1所示，由图可知，该交流电流即时值表达式为＝______________，用电流表测该电流，示数为______，若该交流电流通过的电阻时，电阻消耗的电功率为________ 。
7、一台理想变压器，原、副线圈匝数之比是5：1，则原、副线圈两端电压之比为______，这台变压器工作时，原、副线圈中的电流强度之比为_____，输出与输入功率之为比_______．
8、水电站向小山村输电，输送的电功率为，若以送电，线路上电功率损失 ，线路的总电阻是_____；若以送电，线路上电功率损失可降至_____ 。
二、选择题
9、发现电磁感应现象的科学家是( )
A．安培 B．奥斯特 C．法拉第 D．库仑
10、关于磁通量的概念,下面的说法正确的是 ( )
A．磁场中某处的磁感应强度越大,面积越大,则穿过线圈的磁通量一定就越大
B．放在磁场中某处的一个平面,穿过它的磁场通量为零,该处磁感应强度一定为零
C．磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而产生的
D．磁场中某处的磁感应强度不变,放在该处线圈的面积也不变,则磁通量一定不变
11、关于感应电动势和感应电流,下列说法中正确的是 ( )
A．只有当电路闭合, 且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电动势
B．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流
C．不管电路是否闭合，只要有磁通量穿过电路，电路中就有感应电动势
D．不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流
12、关于电磁感应现象的有关说法中，正确的是 （ ）
A．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流发生
B．穿过闭合电路中的磁通量减少，则电路中感应电流就减小
C．穿过闭合电路中的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大
D．穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大
13、关于自感现象，下列说法中正确的是( )
A．对于同一线圈，通过它的电流越大，线圈中产生的自感电动势越大
B．对于同一线圈，通过它的磁通量越大，线圈中产生的自感电动势越大
C．对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势越大
D．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中产生的自感电动势越大
14、关于自感系数，下列说法中错误的是( )
A．其他条件相同，线圈越长自感系数就越大
B．其他条件相同，线圈匝数越密自感系数就越大
C．其他条件相同，线圈越细自感系数就越大
D．其他条件相同，有铁芯的线圈比没有铁芯的线圈自感系数大
15、关于理想变压器，下面各说法中正确的是 ( )
A．它的输出功率等于它的输入功率
B．它的输出功率可以大于它的输入功率
C．原副线圈两端的电压与它们的匝数成正比
D．.原副线圈的电流与它们的匝数成正比
16、远距离输电都采用高压输电，其优点是( )
A．可增大输电电流 B．可加快输电速度
C．可增大输电功率 D．可减少输电线上的能量损失
17、一个接在交流电路中的理想变压器，原线圈中的交流电与副线圈中的交流电，保持相同数值的物理量是( )
A．电功率 B．电压 C．电流 D．电量
18、有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“”的字样，这“”是指 ( )
A．交流电电压的瞬时值 B．交流电电压的最大值
C．交流电电压的平均值 D．交流电电压的有效值
19、如图2为一台理想变压器，初、次级线圈的匝数分别为n1=400匝，n2=800匝，连接导线的电阻忽略不计，那么可以确定 ( )
A．这是一台降压变压器
B．次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的一半
C．通过次级线圈的电流是通过初级线圈电流的一半
D．变压器输出的电功率是输入的电功率的一半
20、如图3所示电路中，L为电感线圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则（ ）
A．合上S时，A先亮，B后亮
B．合上S时，B先亮，A后亮
C．合上S后，A变亮，B熄灭
D．断开S时，A、 B同时熄灭
21、如图4所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，和 是两个完全相同的小灯泡。将电键K闭合，待灯泡亮度稳定后，再将电键K断开，则下列说法中正确的是（ ）
A．K闭合瞬间，先亮，后亮
B．K闭合瞬间，先亮，后亮，最后两灯亮度一样
C．K断开时，两灯都亮一下再慢慢熄灭
D．K断开时，立即熄灭，亮一下再慢慢熄灭
22、一台理想变压器，原、副线圈的匝数比n1∶n2=4∶1。原线圈接入交流电压，副线圈向一盏电阻为110Ω的用电器供电，则原线圈中通过的电流是 ( )
A．0.5A B．2A C．0.125A D．8A
23、远距离输电中，发电厂输送的电功率相同，如果分别采用输电电压为U1=110kV输电和输电电压为U2=330kV输电。则两种情况中，输电线上通过的电流之比I1∶I2等于 ( )
A．1∶1 B．3∶1 C．1∶3 D．9∶1
24、将电阻为400Ω的用电器接在正弦交流电的电源上，它消耗的电功率为121W，那么，用电器两端电压的有效值U和通过电流的有效值I应分别是 ( )
A．U=220V，I=0.39A B．U=220V，I=0.55A
C．U=311V，I=0.55A D．U=311V，I=0.39A
三、计算题
25、一台理想变压器的原线圈有1320匝，副线圈有36匝。原线圈与220V的交变电压相接，计算副线圈两端输出的电压。若副线圈接有电阻是3负载，求原线圈的输入功率。
26、有一个1000匝的线圈，在内穿过它的磁通量从增加到，求线圈中的感应电动势，若线圈的电阻是，把它与一个电阻为的电热器串联组成闭合电路时，通过电热器的电流是多大？内通过整个点路的电量又是多少？
27、在远距离输电时，如果输送一定的电功率，当输电电压为220 V时，在输电线上损失的功率为7.5kW；若输电电压提高到6 600 V时，在输电线上损耗的功率又是多少? 若输电线的电阻是3 ，求输送的总功率。
28、有一个负载电阻值为R，当将它接在20 V的直流电源上时，消耗的电功率为P，若将R接在图5中的变压器的次级电路中消耗的电功率是P/2．已知变压器的输入电压的最大值为200 V，求此变压器的原、副线圈的匝数之比．
答案
一、填空题
1、（1）导线电阻（2）输电电流； 2、（1）磁通量（2）电源（3）磁通量的变化率；3、（1）电流的热效应（2） （3）通交流（4）隔直流； 4、（1）0（2）0.5； 5、（1）0.02 （2）50.9； 6、（1）（2）10（3）1000； 7、（1）5：1 （2）1：5 （3）1：1； 8、（1）9（2）1.1；
二、选择题
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
答案
C
C
B
D
D
C
C
D
A
D
C
C
D
C
B
B
三、计算题
25、（1）6（2）12； 26、（1）175 （2） 0.175 （3） 0.07 ； 27、（1）8.3（2）11000； 28、10：1
物理选修1-1 《电磁感应》章节测试卷A
一、选择题（题型注释）
1．如图4所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法正确的是（ ）
A．刚闭合S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等
B．刚闭合S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等
C．闭合S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮
D．闭合S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭
2．如图所示，线圈匝数足够多，其直流电阻为3欧，先合上电键K，过一段时间突然断开K，则下列说法中正确的有（ ）
A．电灯立即熄灭
B．电灯不熄灭
C．电灯会逐渐熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同
D．电灯会逐渐熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反
3．一质量为m的金属杆ab,以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30°角,两导轨上端用一电阻R相连,如图3-6-13所示.磁场垂直斜面向上,导轨与杆的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度后又返回到底端.则在此过程中（ ）
图 3-6-13
A.向上滑行的时间大于向下滑行的时间
B.电阻R上产生的热量向上滑行时大于向下滑行时
C.通过电阻R的电荷量向上滑行时大于向下滑行时
D.杆a、b受到的磁场力的冲量向上滑行时大于向下滑行时
4．如图所示，通电直导线垂直穿过闭合线圈的中心，那么
A．当导线中电流增大时，线圈中有感应电流；
B．当线圈左右平动时，线圈中有感应电流；
C．当线圈上下平动时，线圈中有感应电流；
D．以上各种情况都不会产生感应电流。
5．如图16-5-15所示的电路中，L是自感系数很大的用导线绕成的理想线圈，开关S原来是闭合的.当开关S断开时，则（ ）
A.刚断开时，电容器放电，电场能变为磁场能
B.刚断开时，L中电流反向
C.灯泡L′立即熄灭
D.LC电路将发生电磁振荡，刚断开时，磁场能最大
6．如图所示，一水平放置的圆形通电线圈1固定，从上往下看，线圈1始终有逆时针方向的恒定电流，另一较小的圆形线圈2从1的正下方以一定的初速度竖直上抛，重力加速度为g，在上抛的过程中两线圈平面始终保持平行且共轴，则在线圈2从线圈1的正下方上抛至线圈1的正上方过程中（ ）
（A）线圈2在1正下方的加速度大小大于g，在1正上方的加速度大小小于g
（B）线圈2在1正下方的加速度大小小于g，在1正上方的加速度大小大于g
（C）从上往下看，线圈2在1正下方有顺时针方向，在1正上方有逆时针方向的感应电流
（D）从上往下看，线圈2在1正下方有逆时针方向，在1正上方有顺时针方向的感应电流
7．在图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是 ( )
A．a、b两个环 B．b、c两个环
C．a、c两个环 D．a、b、c三个环
8．如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角，其中MN与PQ平行导轨间距为L， 导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计.金属捧a b由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过棒ab某一横截面的电量为q时。此时金属棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中
A.ab棒运动的平均速度大小为
B.此时金属棒的加速度为
C.此过程中产生的焦耳热为
D. 金属棒ab沿轨道下滑的最大速度为
9．如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上。当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈始终保持不动。则关于线圈在此过程中受到的支持力N和摩擦力f的情况，以下判断正确的是（ ）
A．N先大于mg ，后小于mg B．N一直大于mg
C．f先向左，后向右 D．f一直向左
10．如图7所示，空间分布着宽为L，垂直于纸面向里的匀强磁场．一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域．规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随位移变化的关系图（i-x）正确的是（ ）
11．如图12－1－10所示，一闭合的金属环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下落，空气阻力不计，则在圆环运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A、圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度小于g，在下方时大于g
B、圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度小于g，在下方时也小于g
C、圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度小于g，在下方时等于g
D、圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度大于g，在下方时小于g
12．一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在匀强磁场中，如图所示，线圈平面与磁场方向成60°角，磁感应强度随时间均匀变化，用下列哪些方法可使感应电流增加一倍( )
A．把线圈匝数增加一倍
B．把线圈面积增加一倍
C．把线圈半径增加一倍
D．改变线圈与磁场方向的夹角
第II卷（非选择题）
二、填空题（题型注释）
13．某同学在研究电磁感应现象的实验中,设计了如图所示的装置。线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻R'、滑动变阻器R和开关S连接到干电池上,线圈B的两端接到另一个电流表乙上,两个电流表相同,零刻度居中。闭合开关后,当滑动变阻器R的滑片P不动时,甲、乙两个电流表指针的位置如图所示。
(1)当滑片P较快地向左滑动时,甲电流表指针的偏转方向是 ,乙电流表指针的偏转方向是 。(选填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”)?
(2)断开开关,待电路稳定后再迅速闭合开关,乙电流表的偏转情况是 。(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)?
14．如图所示,框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为_____，若从初始位置转过90度角,则穿过线框平面的磁通量为_____，若从初始位置转过1800角，则穿过线框平面的磁通量变化为_______
15．如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。由此可知Ⅰ是____极，a、b、c、d四点的电势由高到低依次排列的顺序是
16．正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k。导体框质量为m、边长为L，总电阻为R，在恒定外力F作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为 ，导体框中感应电流做功的功率为 。
17．如图所示，导线AB与CD互相平行，则在闭合开关S时导线CD中感应电流的方向为___________；在断开开关S时导线CD中感应电流的方向为__________．(填“由C到D”或“由D到C”)
四、计算题（题型注释）
18．磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。它的驱动系统简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框，电阻为，金属框置于xOy平面内，长边MN长为平行于y轴，宽为的NP边平行于x轴，如图5-1所示。列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度沿Ox方向按正弦规律分布，其空间周期为，最大值为，如图5-2所示，金属框同一长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内，MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略，并忽略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶，某时刻速度为()。
（1）简要叙述列车运行中获得驱动力的原理；
（2）为使列车获得最大驱动力，写出MN、PQ边应处于磁场中的什么位置及与d之间应满足的关系式；
（3）计算在满足第(2)问的条件下列车速度为时驱动力的大小。
19如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，上端接有电阻R1＝3 Ω，下端接有电阻R2＝6 Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示. 求：
（1）磁感应强度B；
（2）杆下落0.2 m过程中通过电阻R2的电荷量q.
20．磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图所示，从ab进入磁场时开始计时．
(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；
(2)判断线框中有无感应电流．若有，请判断出感应电流的方向．
21．如图，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和 P之间接有阻值为R＝ 3.0Ω的定值电阻，导体棒Lab＝0.5m，其电阻为r ＝1.0Ω ，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，B＝0.4T。现使ab以v＝10m／s的速度向右做匀速运动。
（1）a b中的电流大? a b两点间的电压多大？
（2）维持a b做匀速运动的外力多大？
（3）a b向右运动1m的过程中，外力做的功是多少？电路中产生的热量是多少？
参考答案
1．A、C、D
【解析】刚闭合S的瞬间由于电感的自感作用，电流不会立即从电感中流过，两个灯泡串联在一起，因此通过D1、D2的电流大小相等，则A对；电路稳定后电感中有电流流过后，D1处于短路状态，会熄灭，D2比原来更亮，则C对；电路达到稳定再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭，则D对。
2．D
【解析】K断开，由于线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，所以R慢慢熄灭.
线圈中电流变化时，线圈中产生感应电动势；线圈电流增加，相当于一个瞬间电源接入电路，线圈上端是电源正极．当电流减小时，相当于一个瞬间电源，线圈下端是电源正极．
3．B
【解析】由能量转化和守恒定律知：导体棒上滑时的速度总大于下滑时通过同一位置的速度，即上滑过程中导体棒的平均速度大，时间短，选项A错误.又因上滑过程中平均安培力大，克服安培力做功多，所以上滑过程中R上产生的热量比下滑过程中多，选项B正确.而安培力的冲量·Δt=BIlΔt=B·l·Δt=,所以安培力的冲量大小相等，电荷量Q=I·Δt=相等，选项CD错误.
4．D
【解析】略
5．CD
【解析】由题中所给条件“L是自感系数很大的用导线绕成的理想线圈”可知L线圈的电阻为零.开关S断开前，电流流经L′灯泡和L线圈，L线圈两端无电势差，即电容器两端无电势差，电容器带电荷量为零.开关S断开时，灯泡L′立即熄灭，线圈L由于自感作用，阻碍原电流的减小，产生自感电动势，对电容器C充电，线圈中的磁场能转化为C中的电场能.LC电路将发生电磁振荡，故正确答案为C、D.?
6．D
【解析】根据楞次定律可知感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化，所以2线圈向下穿过的过程一直受到向上的阻力，加速度一直小于g，AB都错；从上线下看，穿过2的磁通量先是向上的增加，后是向上的减少，所以产生的感应电流先是顺时针，后是逆时针。D对。
7．A
【解析】当移动滑动变阻器划片时，电路中电流发生变化，故产生的磁场发生变化，a、b环中的磁通量都发生变化，c中的磁通量一直为零，所以只有a、b两个环产生感应电流，A正确。
8．B
【解析】
试题分析：根据牛顿第二定律，有：mgsinθ-BIL=ma；,所以，B正确；从a的瞬时值表达式可以看出，随速度的增加，加速度减小，即金属板做加速度逐渐减小的变加速运动，平均速度不是 ,A错误；根据焦耳定律，，其中的I为电流的有效值，而q=It中的I为电流的平均值，所以根据题目的已知量无法计算此过程中产生的焦耳热，C错误；当a=0时，速度最大,D错误。
考点：本题考查了法拉第电磁感应定律和电磁感应的力学问题。
9．AD
【解析】
试题分析：当磁铁靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流，线圈受到磁铁的安培力作用，根据楞次定律可知，线圈受到的安培力斜向右下方，则线圈对桌面的压力增大，即N大于mg．线圈相对桌面有向右运动趋势，受到桌面向左的静摩擦力．当磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，线圈中产生感应电流，线圈受到磁铁的安培力作用，根据楞次定律可知，线圈受到的安培力斜向右上方，则线圈对桌面的压力减小，即N小于mg．线圈相对桌面有向右运动趋势，受到桌面向左的静摩擦力．
综上所述，线圈受到的支持力先大于mg，后小于mg，线圈受到的摩擦力一直向左，
故选AD
考点：考查了楞次定律的应用
点评：关键是根据楞次定律的来拒去留分析
10．B
【解析】进入磁场时，感应电动势为E=Blv，当距离为L时，切割磁感线的有效长度为2L，电动势为2BLv，方向不变，当距离为2L时，子二个磁感线的有效长度为3L，电动势为3BLv，电流方向相反，B对；
11．B
【解析】一闭合的金属环从静止开始由高处下落通过条形磁铁的过程中，闭合金属环的磁通量先增大，而后减小，根据楞次定律它增大时，不让它增大即阻碍它增大；它要减小时，不让它减小即阻碍它减小，所以下落时圆环在磁铁的上方和下方，圆环所受的安培力都向上，故加速度都小于g．
12．C.
【解析】设导线的电阻率为ρ，横截面积为S0，线圈的半径为r，则I＝＝＝＝··sinθ.可见将r增加一倍，I增加1倍，将线圈与磁场方向的夹角改变时，sinθ不能变为原来的2倍(因sinθ最大值为1)，若将线圈的面积增加一倍，半径r增加到原来的倍，电流也增加到原来的倍，I与线圈匝数无关．
13．右偏 左偏 左偏
【解析】
试题分析：穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化，根据楞次定律可得右偏 左偏 左偏
考点：考查了楞次定律的应用
点评：闭合线圈中的磁通量发生变化有几种方式：可以线圈面积的变化，也可以磁场的变化，也可以线圈与磁场的位置变化．
14．BS、0、2BS
【解析】略
15．N 、 a＝c＞d＝b
【解析】cd导线受到向下的磁场力，根据左手定则可判断电流方向为由c到d，故有由b到a的电流，因为ab棒向左运动，根据右手定则，可知Ⅰ是N极，ab棒充当电源，a相当于电源正极，与c点电势相同，电流流过导体电势降低，d点通过导线到b端，所以势由高到低依次排列的顺序是a＝c＞d＝b
故答案为：N 、 a＝c＞d＝b
16．，
【解析】
试题分析：由于线框各边受到的合力为零，所以线框受到的总合力为F，根据牛顿第二定律可知加速度；线框的总电动势，导体框中感应电流做功的功率。
考点：法拉第电磁感应定律
点评：在法拉第电磁感应定律中，其中可以是，也可以是。
17．由C到D由D到C
【解析】当S闭合时：
(1)研究回路是CD，穿过回路的磁场是电流B→A产生的磁场，方向由安培定则判知是指向读者，且磁通量增大；
(2)由楞次定律得知感应电流的磁场方向应是与B原相反，即是离开读者向内；
(3)由安培定则判知感应电流方向是由C到D．
当S断开时：
(1)研究回路仍是线圈CD，穿过回路的原磁场仍是B→A产生的磁场，方向由安培定则判知是指向读者，且磁通量减小；
(2)由楞次定律知感应电流磁场方向应是与B原相同即指向读者；
(3)由安培定则判知感应电流方向是由D到C．
18．（1）由于列车速度与磁场平移速度不同，导致穿过金属框的磁通量发生变化，由于电磁感应，金属框中会产生感应电流，该电流受到的安培力即为驱动力。
（2）或
（3）
【解析】
（1）由于列车速度与磁场平移速度不同，导致穿过金属框的磁通量发生变化，由于电磁感应，金属框中会产生感应电流，该电流受到的安培力即为驱动力。
（2）为使列车获得最大驱动力，MN、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方，这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大，导致框中电流最强，也会使得金属框长边中电流受到的安培力最大，因此，应为的奇数倍，即:或
（3）由于满足第(2)问条件，则MN、PQ边所在处的磁感应强度大小均为且方向总相反，经短暂时间，磁场没Ox方向平移的距离为,，同时，金属框沿Ox方向移动的距离为．因为，所以在时间内MN边扫过磁场的面积：
在此时间内，MN边左侧穿过S的磁通量移进金属框而引起框内磁通量变化：
同理，在时间内，PQ边左侧移出金属框的磁通量引起框内磁通量变化：
故在时间内金属框所围面积的磁通量变化：
根据法拉第电磁感应定律,金属框中的感应电动势大小：
根据闭合电路欧姆定律有：
根据安培力公式，MN边所受的安培力：
PQ边所受的安培力：
根据左手定则，MN、PQ边所受的安培力方向相同，此时列车驱动力的大小：
联立解得：
19．2 T.
20．0.05 C
【解析】(1)（7分）由图象知，杆自由下落距离是0.05 m，当地重力加速度g＝10 m/s2，则杆进入磁场时的速度v＝＝1 m/s
由图象知，杆进入磁场时加速度a＝－g＝－10 m/s2
由牛顿第二定律得mg－F安＝ma
回路中的电动势E＝BLv
杆中的电流I＝
R并＝
F安＝BIL＝
得B＝ ＝2 T.
(2)（4分）杆在磁场中运动产生的平均感应电动势＝
杆中的平均电流＝
通过杆的电荷量Q＝·Δt
通过R2的电荷量q＝Q＝0.05 C.
21． (1)
(2)线框进入磁场阶段，电流方向逆时针；线框在磁场中运动阶段，无电流；线框离开磁场阶段，电流方向顺时针．
【解析】
试题分析：(1)①线框进入磁场阶段：t为0→，线框进入磁场中的面积随时间成正比，S＝lvt，最后为Φ＝BS＝Bl2.
②线框在磁场中运动阶段：t为→，
线框磁通量为Φ＝Bl2，保持不变．
③线框离开磁场阶段：t为→，线框磁通量线性减小，最后为零．
(2)线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流．由右手定则可知，感应电流方向为逆时针方向．
线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生．
线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中将产生感应电流．由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向．
考点：电磁感应
点评：当导体切割磁感线时，要注意切割的有效长度的确定；而对于求平均电动势要使用法拉第电磁感应定律进行计算．
22．⑴0.5A⑵0.1N（3）1w
【解析】⑴电路中电动势： ……………………（1分）
ab两点电势差：……………………（1分）
流过的电流为……………………（2分）
⑵电路中电流：……………………（2分）
匀速时拉力：……………………（2分）
（3）拉力做功W=Fs=0.1J……………………（2分）
拉力的功率：……………………（2分）
