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人教版选择性必修二第二章检测试卷B卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．如图所示，面积为S、匝数为n的闭合线圈abcd水平放置，其与磁感应强度为B的匀强磁场的夹角为60°。则线圈以ab边为轴顺时针匀速转动180°的过程中（ ）
A．线圈中的感应电流方向变化1次
B．线圈中的感应电流方向变化2次
C．穿过线圈的磁通量变化量为0
D．穿过线圈的磁通量变化量为
【答案】A
【详解】AB．由题意可知，线圈从图示位置开始转动了半个周期，穿过线圈的磁通量发生了改变，根据楞次定律可判断知，线圈中的感应电流方向变化了1次，故A正确，B错误；
CD．设开始时穿过线圈的磁通量为负，则可得整个过程中穿过线圈的磁通量变化量为
故CD错误。
故选A。
2．如图所示，矩形导线框abcd固定在磁场中，磁感线的方向与导线框所在的平面垂直，磁感应强度随时间变化情况如图所示。下列判断中正确的是（ ）
A．线圈第内的电流和第内的电流大小相等、方向相同
B．线圈第内的电流和第内的电流大小相等、方向相同
C．线圈ab边第内的受力方向和第内的受力方向相同
D．线圈ab边第内的受力方向和第内的受力方向相同
【答案】D
【详解】AB．第内磁感应强度增大，根据楞次定律可知会产生逆时针方向的感应电流，第内磁感应强度减小，根据楞次定律可知会产生顺时针方向的感应电流，第内磁感应强度反向增大，由楞次定律知会产生顺时针方向的感应电流，故AB错误；
CD．线圈的变化形式是为了阻止磁通量的变化，第和第磁场强度都在增大，因此线圈都有缩小的趋势，ab边受力向下，同理第磁场强度在减小，因此线圈有扩张的趋势，ab边受力向上，故C错误，D正确。
故选D。
3．为了有效隔离外界振动对的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】该装置的原理是利用电磁阻尼。薄板出现扰动时，穿过薄板表面的磁通量如果发生变化，就会产生感应电流，薄板就会受到安培力作用，安培力总是阻碍导体相对磁场的运动，从而使薄板尽快停下来。
A．薄板上、下、左、右运动时，磁通量都会发生变化，所以都会产生感应电流，所以都会受到安培力作用而很快停下来，故A正确；
B．薄板只有向左运动时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上、向下和向右运动时，则不会产生感应电流，故B错误；
C．板只有向左运动较大距离时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上向下和向右运动时，则不会产生感应电流，故C错误；
D．薄板只有向左、向右运动时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上、向下运动时，则不会产生感应电流，故D错误。
故选A。
4．用绝缘轻绳将矩形线框静止悬吊在空中，线框处于竖直平面内。线框正上方有一通电直导线，导线中通入方向向左、大小按图示变化的电流，已知通入电流过程中线框一直处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）
A．0～t1时间内，轻绳上的拉力一直等于线框的重力
B．0～t1时间内，轻绳上的拉力先大于线框重力后小于线框的重力
C．t0～t1时间内，轻绳上的拉力大于线框的重力
D．0～t0时间内，轻绳上的拉力大于线框的重力
【答案】C
【详解】AD．0～t0时间内，通电直导线中的电流减小，电流产生的磁场减弱，穿过线框的磁通量减小，根据楞次定律的第二种表述知线框受到向上的安培力，对线框根据平衡条件知轻绳上的拉力小于线框的重力，A、D项均错误；
BC．t0~t1时间内，通电直导线中的电流增大，电流产生的磁场增强，穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律的第二种表述知线框受到向下的安培力，对线框根据平衡条件知轻绳上的拉力大于线框的重力，C项正确，B项错误。
故选C。
5．如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（ ）
A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B．a、b线圈中感应电动势之比为81:1
C．a、b线圈中感应电流之比为9:1
D．a、b线圈中电功率之比为27:1
【答案】D
【详解】A．磁感应强度随时间均匀增大，则穿过线圈的磁通量增大，所以感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，应为垂直纸面向外，根据安培定则可以判断感应电流方向为逆时针，故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势为
因为两个线圈在同一个磁场中，磁感应强度的变化率（）相同，匝数相同，所以两线圈中的感应电动势之比为它们的面积之比，即
故B错误；
C．根据电阻定律可知两线圈的电阻之比为
所以根据欧姆定律可知，线圈中的电流之比为
故C错误；
D．线圈中的电功率P＝EI，所以两线圈中的电功率之比为
故D正确。
故选D。
6．如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，电阻为R，它通过两个小金属环与电阻不计的长直金属杆导通，图中a、b间距离为L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是d，已知该金属导线与ab段金属杆围成的面积为，右边虚线范围内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于弯曲导线所在平面向里的匀强磁场，磁场区域的宽度为，现在外力作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0时刻a环刚从O点进入磁场区域，则下列说法正确的是（ ）
A．t=时刻，回路中的感应电动势为Bdv
B．t=时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向
C．t=时刻，回路中的感应电动势为2Bdv
D．t=时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向
【答案】B
【详解】ABD．导线切割磁感线产生的感应电动势
其中l指的是有效切割长度，当
时，导线的有效切割长度为零，所以感应电动势为0，此时电流的方向第一次发生改变，故B正确，A、D错误；
C．当
时，电路中的有效切割长度
所以感应电动势
故C错误。
故选B。
7．下列关于自感和互感的应用说法正确的是（ ）
A．图A手机无线充电技术中，只要线圈A中输入电流，线圈B中就会产生感应电动势
B．公路上的测速装置如图B，在路面下方间隔一定距离埋设有两个通电线圈，线圈与检测抓拍装置相连，当汽车从线圈上方匀速通过时，线圈中不会产生感应电流
C．如图C所示是一种延时继电器的示意图，开始时开关S闭合，断开开关S，弹簧K立刻将衔铁D拉起
D．在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法，如图D所示，其道理是当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量相互抵消
【答案】D
【详解】A．互感：当一个线圈中电流变化，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。图A手机无线充电技术属于互感现象，只要线圈A中输入变化的电流，线圈B中就会产生感应电动势，根据产生感应电动势的条件，只有处于变化的磁场中，B线圈才能产生感应电动势，若线圈A中输入电流为恒定的，则B线圈就不会产生感应电动势，故A错误；
B．汽车经过通电线圈上方时，汽车底盘的金属部件通过线圈所产生的磁场，金属部件中的磁通量发生变化，在金属部件中产生感应电流，金属部件中的感应电流产生磁场，此磁场随汽车的运动，使穿过线圈的磁通量变化，所以即使汽车匀速运动，线圈中也会产生感应电流，故B错误；
C．图C所示是一种延时继电器的示意图，闭合开关时，A线圈会产生磁场，且通过了B线圈，使得B线圈会产生感应电流，同时该电流会产生个磁场反过来使得在弹片附近的磁场的增加变慢，达到延时的效果；当打开时A线圈产生的磁场，通过B线圈时减少，使得B线圈又会产生感应电流，阻碍通过B的磁场的减少，同时使在使得在弹片附近的磁场的减少变慢，达到延时的效果，故C错误；
D．自感：由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象。图D所示由于采用的双线绕法，两根平行导线中的电流反向，它们产生的磁通量互相抵消，不论导线中的电流如何变化，线圈中的磁通量始终为零，所以消除了自感现象的影响，故D正确。
故选D。
8．如图，U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直。ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行。经过一段时间后（ ）
A．金属框的速度大小趋于恒定值
B．金属框的加速度逐渐减小，最终为零
C．导体棒所受安培力的大小趋于恒定值
D．导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值
【答案】C
【详解】ABC．当金属框在恒力F作用下向右加速运动时，bc边产生从c向b的感应电流i，金属框的加速度大小为a1，则有
F－Bil＝Ma1
MN中感应电流从M流向N，MN在安培力作用下向右加速运动，加速度大小为a2，则有
Bil＝ma2
当金属框和MN都运动后，金属框速度为v1，MN速度为v2，则电路中的感应电流为
i＝
感应电流从0开始增大，则a2从零开始增加，a1从开始减小，加速度差值减小。当a1＝a2时，得
F＝（M＋m）a
a＝
恒定，由
F安＝ma
可知，安培力不再变化，则感应电流不再变化，根据
i＝
知金属框与MN的速度差保持不变，v－t图像如图所示，故A、B错误，C正确；
D．MN与金属框的速度差不变，但MN的速度小于金属框的速度，则MN到金属框bc边的距离越来越大，故D错误。
故选C。
9．如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑竖直玻璃挡板M、P固定在框上，M、P的间距很小。质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1Ω。此时在整个空间加方向与水平面成角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=（0.4-0.2t）T，图示磁场方向为正方向。框、挡板和杆不计形变。则下列说法中正确的是（ ）
A．t=1s时，金属杆中感应电流方向从C至D
B．t=3s时，金属杆中感应电流方向从D至C
C．t=1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1N
D．t=3s时，金属杆对挡板M的压力大小为l.2N
【答案】AC
【详解】A．当t=1s时，则由磁感应强度随时间变化规律是B=（0.4-0.2t）T，可知磁场在减小，根据楞次定律可得，金属杆中感应电流方向从C到D，故A正确；
B．同理，当t=3s时，磁场在反向增加，由楞次定律可知，金属杆中感应电流方向从C到D，故B错误；
C．当在t=1s时，由法拉第电磁感应定律，则有
再由欧姆定律，则有感应电流大小
则t=1s时，那么安培力大小
F=BtIL=（0.4-0.2×1）×1×1N=0.2N
由左手定则可知，安培力垂直磁场方向斜向上，则将安培力分解，那么金属杆对挡板P的压力大小
N=Fcos60°=0.2×0.5=0.1N
故C正确；
D．同理，当t=3s时，感应电动势仍为E=0.1V，电流大小仍为I=1A，由于磁场的方向相反，由左手定则可知，安培力的方向垂直磁感线斜向下，根据力的合成，则得金属杆对M的压力大小为
N′=F′cos60°=0.2×0.5=0.1N
故D错误。
故选AC。
10．1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后磁针之所以转动，是因为（ ）
A．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
B．圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，感应电动势产生电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
C．铜圆盘上存在许多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
D．圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化，圆盘产生电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
【答案】BC
【详解】A．圆盘呈电中性，没有多余的电荷，圆盘转动时不会形成环形电流，所以也不会产生相应的磁场导致磁针转动，故A错误；
B．圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，在铜盘边缘和圆心之间产生感应电动势，由于距离圆心远近不同的点电势不等而形成感应电流，即涡流，此感应电流产生的磁场导致磁针转动，故B正确；
C．从感生电动势的角度看，铜圆盘上存在许多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流（涡流），此电流产生的磁场导致磁针转动，故C正确；
D．圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量为零，没有变化，故D错误。
故选BC。
二、实验题（本题共2小题，共16分。）
11．某实验小组设计了如图（a）的实验电路，通过调节电源可在原线圈中产生变化的电流，用磁传感器可记录原线圈中产生的磁场B的变化情况，用电压传感器可记录副线圈中感应电动势E的变化情况.二者的变化情况可同时显示在计算机显示屏上，某次实验中得到的B-t、E- t图像如图（b）所示。
（1）试观察比较这两组图像，可得出的定性结论是（请写出两个结论）∶① ；② ；
（2）该实验小组利用两组图像求出六组磁感应强度变化率（）和对应的感应电动势E的数据，并建立坐标系，描出的六个点如图（c）所示.请在图（c）中绘出E -的图线 ；
（3）在该实验中，若使用的副线圈的匝数为100匝，则由图线可求得该副线圈的横截面积为 cm2。（要求小数点后面保留两位）
【答案】 当B恒定时，得E为零，而B均匀变化，产生恒定的感应电动势 当B的变化率越大，产生的感应电动势越大 2.80
【详解】(1)[1][2]当B恒定时，得E为零，而B均匀变化，产生恒定的感应电动势；当B的变化率越大，产生的感应电动势越大；
(2)[3] 如图所示：
将这些点平滑连接起来，让点尽可能分布在图象两侧。
(3)[4] 由图象可知：纵轴是电动势，而横轴是磁场的变化率，由法拉第电磁感应定律可得当线圈面积一定时，电动势与磁场的变化率成正比。因此图象的斜率的大小表示线圈的横截面与匝数乘积
2.80
12．小明学习自感后进行了以下实验。在图甲所示的电路中，为电源，为线圈，闭合开关使灯泡发光，然后断开开关，发现灯泡不会立即熄灭，而是持续一小段时间再熄灭。
（1）断开开关后，灯泡上的电流方向 （选填“向左”或“向右”）；若在线圈中插入铁芯后再重复该实验，则断开开关后灯泡上电流持续的时间 （选填“变长”“变短”或“不变”）。
（2）小明为了进一步研究影响灯泡上电流持续时间的因素，保持线圈一定，仅更换电源（内阻不计）或仅更换灯泡进行实验，并用电流传感器（图中未画出）测量开关断开后灯泡中的电流随时间的变化。其中的一组图像如图乙所示。
若①②两条曲线对应的电源电动势分别为、，则其大小关系为 ；
若①②两条曲线对应的灯泡电阻分别为、，则其大小关系为 。
【答案】 向左 变长 E1＝E2 R1＞R2
【详解】（1）[1] 断开开关，线圈电流减小，根据楞次定律，感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，线圈会产生和原电流方向相同的感应电流，故灯泡上的电流方向向左；
[2]产生的感应电流和自感系数成正比，线圈中插入铁芯，自感系数增大，感应电流增大，断开开关后灯泡上电流持续的时间变长。
(2）[3]若①②两条曲线对应的电源电动势分别为E1、E2,由乙图可知，在断开开关之前，①②电流相同，根据闭合电路欧姆定律知，电源电动势相同，即E1=E2;
乙图曲线与坐标系围成的面积表示通过导体截面的电荷量，即，若①②两条曲线对应的灯泡电阻分别为R1、R2，根据乙图可知,S1 < S2 ,且线圈磁通量变化相同，则有，可得：R1> R2
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13．轻质细线吊着一质量为m＝0.42kg、边长为L＝1m、匝数n＝10的正方形线圈，其总电阻为r＝1Ω，在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，已知轻质细线的拉力足够大，使得线圈始终处于静状态，取g＝10m/s2，问：
(1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针；
(2)求线圈的电功率；
(3)求在t＝4s时轻质细线的拉力大小。
【答案】(1)逆时针；(2)0.25W；(3)1.2N
【详解】(1)穿过线圈的磁通量向里增加，则由楞次定律可知电流的方向为逆时针方向；
(2)0--6s内磁通量变化量的大小为：
由法拉第电磁感应定律得：
代入数据得：
根据
线圈的电功率为：
(3)根据
可得电流为：
安培力为：
根据平衡条件可得轻质细线的拉力大小
14．如图所示，间距的固定平行光滑金属导轨平面与水平面间的夹角，导轨上端接有阻值的电阻，轨道之间有磁感应强度大小、垂直导轨平面向上的匀强磁场。质量、电阻的导体棒垂直导轨放置，将导体棒从位置由静止开始释放，在到达位置后一直做匀速运动。、均平行于水平面且垂直于金属导轨，上方导轨光滑，导体棒与下方导轨间的动摩擦因数，，取重力加速度大小，导体棒的长度与导轨间距相等，且导体棒始终与导轨接触良好，导轨电阻忽略不计，求：
（1）导体棒到达时的速度大小v；
（2）导体棒从运动至的过程中，通过电阻R上的电荷量q。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）导体棒到达位置时处于平衡状态，根据受力平衡有
根据欧姆定律可得
代入数据，解得
（2）导体棒从运动至的过程中，根据电磁感应定律可得导体棒中的平均电动势为
导体棒中的平均电流为
通过电阻R上的电荷量为
解得
15．如图所示，足够长的光滑金属导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为L，b、c两点间接一阻值为R的电阻，ef是一水平放置的导体杆，其质量为m，有效电阻值为R，杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆由静止开始做加速度为的匀加速运动，上升了h高度，这一过程中b、c间电阻R产生的焦耳热为Q。重力加速度为g，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求：
（1）导体杆上升h高度过程中通过杆的电荷量；
（2）导体杆上升到h高度时所受拉力F的大小；
（3）导体杆上升h高度过程中拉力做的功。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）电量
根据闭合电路的欧姆定律
根据电磁感应定律，得
导体杆上升到h过程中通过杆的电量
（2）设ef上升到h时，速度为v1、拉力为F，根据运动学公式
得
根据牛顿第二定律，得
F-mg-BI1l=ma
根据闭合电路的欧姆定律，得
综上三式，得
（3）由动能定理，得
导体杆上升到h过程中拉力做的功
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（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．如图所示，面积为S、匝数为n的闭合线圈abcd水平放置，其与磁感应强度为B的匀强磁场的夹角为60°。则线圈以ab边为轴顺时针匀速转动180°的过程中（ ）
A．线圈中的感应电流方向变化1次
B．线圈中的感应电流方向变化2次
C．穿过线圈的磁通量变化量为0
D．穿过线圈的磁通量变化量为
2．如图所示，矩形导线框abcd固定在磁场中，磁感线的方向与导线框所在的平面垂直，磁感应强度随时间变化情况如图所示。下列判断中正确的是（ ）
A．线圈第内的电流和第内的电流大小相等、方向相同
B．线圈第内的电流和第内的电流大小相等、方向相同
C．线圈ab边第内的受力方向和第内的受力方向相同
D．线圈ab边第内的受力方向和第内的受力方向相同
3．为了有效隔离外界振动对的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（ ）
A． B．
C． D．
4．用绝缘轻绳将矩形线框静止悬吊在空中，线框处于竖直平面内。线框正上方有一通电直导线，导线中通入方向向左、大小按图示变化的电流，已知通入电流过程中线框一直处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）
A．0～t1时间内，轻绳上的拉力一直等于线框的重力
B．0～t1时间内，轻绳上的拉力先大于线框重力后小于线框的重力
C．t0～t1时间内，轻绳上的拉力大于线框的重力
D．0～t0时间内，轻绳上的拉力大于线框的重力
5．如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（ ）
A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B．a、b线圈中感应电动势之比为81:1
C．a、b线圈中感应电流之比为9:1
D．a、b线圈中电功率之比为27:1
6．如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，电阻为R，它通过两个小金属环与电阻不计的长直金属杆导通，图中a、b间距离为L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是d，已知该金属导线与ab段金属杆围成的面积为，右边虚线范围内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于弯曲导线所在平面向里的匀强磁场，磁场区域的宽度为，现在外力作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0时刻a环刚从O点进入磁场区域，则下列说法正确的是（ ）
A．t=时刻，回路中的感应电动势为Bdv
B．t=时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向
C．t=时刻，回路中的感应电动势为2Bdv
D．t=时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向
7．下列关于自感和互感的应用说法正确的是（ ）
A．图A手机无线充电技术中，只要线圈A中输入电流，线圈B中就会产生感应电动势
B．公路上的测速装置如图B，在路面下方间隔一定距离埋设有两个通电线圈，线圈与检测抓拍装置相连，当汽车从线圈上方匀速通过时，线圈中不会产生感应电流
C．如图C所示是一种延时继电器的示意图，开始时开关S闭合，断开开关S，弹簧K立刻将衔铁D拉起
D．在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法，如图D所示，其道理是当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量相互抵消
8．如图，U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直。ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行。经过一段时间后（ ）
A．金属框的速度大小趋于恒定值
B．金属框的加速度逐渐减小，最终为零
C．导体棒所受安培力的大小趋于恒定值
D．导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值
9．如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑竖直玻璃挡板M、P固定在框上，M、P的间距很小。质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1Ω。此时在整个空间加方向与水平面成角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=（0.4-0.2t）T，图示磁场方向为正方向。框、挡板和杆不计形变。则下列说法中正确的是（ ）
A．t=1s时，金属杆中感应电流方向从C至D
B．t=3s时，金属杆中感应电流方向从D至C
C．t=1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1N
D．t=3s时，金属杆对挡板M的压力大小为l.2N
10．1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后磁针之所以转动，是因为（ ）
A．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
B．圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，感应电动势产生电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
C．铜圆盘上存在许多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
D．圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化，圆盘产生电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
二、实验题（本题共2小题，共16分。）
11．某实验小组设计了如图（a）的实验电路，通过调节电源可在原线圈中产生变化的电流，用磁传感器可记录原线圈中产生的磁场B的变化情况，用电压传感器可记录副线圈中感应电动势E的变化情况.二者的变化情况可同时显示在计算机显示屏上，某次实验中得到的B-t、E- t图像如图（b）所示。
（1）试观察比较这两组图像，可得出的定性结论是（请写出两个结论）∶① ；② ；
（2）该实验小组利用两组图像求出六组磁感应强度变化率（）和对应的感应电动势E的数据，并建立坐标系，描出的六个点如图（c）所示.请在图（c）中绘出E -的图线 ；
（3）在该实验中，若使用的副线圈的匝数为100匝，则由图线可求得该副线圈的横截面积为 cm2。（要求小数点后面保留两位）
12．小明学习自感后进行了以下实验。在图甲所示的电路中，为电源，为线圈，闭合开关使灯泡发光，然后断开开关，发现灯泡不会立即熄灭，而是持续一小段时间再熄灭。
（1）断开开关后，灯泡上的电流方向 （选填“向左”或“向右”）；若在线圈中插入铁芯后再重复该实验，则断开开关后灯泡上电流持续的时间 （选填“变长”“变短”或“不变”）。
（2）小明为了进一步研究影响灯泡上电流持续时间的因素，保持线圈一定，仅更换电源（内阻不计）或仅更换灯泡进行实验，并用电流传感器（图中未画出）测量开关断开后灯泡中的电流随时间的变化。其中的一组图像如图乙所示。
若①②两条曲线对应的电源电动势分别为、，则其大小关系为 ；
若①②两条曲线对应的灯泡电阻分别为、，则其大小关系为 。
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13．轻质细线吊着一质量为m＝0.42kg、边长为L＝1m、匝数n＝10的正方形线圈，其总电阻为r＝1Ω，在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，已知轻质细线的拉力足够大，使得线圈始终处于静状态，取g＝10m/s2，问：
(1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针；
(2)求线圈的电功率；
(3)求在t＝4s时轻质细线的拉力大小。
14．如图所示，间距的固定平行光滑金属导轨平面与水平面间的夹角，导轨上端接有阻值的电阻，轨道之间有磁感应强度大小、垂直导轨平面向上的匀强磁场。质量、电阻的导体棒垂直导轨放置，将导体棒从位置由静止开始释放，在到达位置后一直做匀速运动。、均平行于水平面且垂直于金属导轨，上方导轨光滑，导体棒与下方导轨间的动摩擦因数，，取重力加速度大小，导体棒的长度与导轨间距相等，且导体棒始终与导轨接触良好，导轨电阻忽略不计，求：
（1）导体棒到达时的速度大小v；
（2）导体棒从运动至的过程中，通过电阻R上的电荷量q。
15．如图所示，足够长的光滑金属导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为L，b、c两点间接一阻值为R的电阻，ef是一水平放置的导体杆，其质量为m，有效电阻值为R，杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆由静止开始做加速度为的匀加速运动，上升了h高度，这一过程中b、c间电阻R产生的焦耳热为Q。重力加速度为g，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求：
（1）导体杆上升h高度过程中通过杆的电荷量；
（2）导体杆上升到h高度时所受拉力F的大小；
（3）导体杆上升h高度过程中拉力做的功。
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