新课标人教版选修3-2第四章电磁感应第四节法拉第电磁感应定律
文档属性
| 名称 | 新课标人教版选修3-2第四章电磁感应第四节法拉第电磁感应定律 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-09-17 09:37:37 | ||
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文档简介
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选修3-2第四章电磁感应第四节法拉第电磁感应定律
第I卷（选择题）
评卷人 得分
一、选择题
1．如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A铰链连接的长度为2a、电阻为的导体棒AB,由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为( ) 【来源：21·世纪·教育·网】
A. B. C. D．Bav
2．如图所示，金属线框abcd置于光滑水 ( http: / / www.21cnjy.com )平桌面上，其右方存在一个有理想边界的方向竖直向下的矩形匀强磁场区，磁场宽度大于线圈宽度．金属线框在水平恒力F作用下向右运动，ab边始终保持与磁场边界平行．ab边进入磁场时线框恰好能做匀速运动．则下列说法中正确的是（ ）
A．线框穿出磁场过程中，一定先做减速运动
B．线框完全处于磁场中的运动阶段，F做的功大于线框动能的增加量
C．线框进入磁场过程，F做的功大于线框内增加的内能
D．线框穿出磁场过程中，F做的功等于线框中产生的焦耳热
3．关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（ ）
A．法拉第发现了电磁感应现象，并制作了世界上第一台发电机
B．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值
C．奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了确定电流产生的磁场方向的方法
D．牛顿发现了万有引力定律，并利用万有引力定律首次计算出地球的质量
4．如图所示，在匀强磁场中放一电阻不计的平 ( http: / / www.21cnjy.com )行光滑金属导轨，导轨跟大线圈M相接，小闭合线圈N在大线圈M包围中，导轨上放一根光滑的金属杆ab，磁感线垂直于导轨所在平面．最初一小段时间t0内，金属杆ab向右做匀减速直线运动时，小闭合线圈N中的电流按下列图中哪一种图线方式变化（ ）
5．电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条 ( http: / / www.21cnjy.com )形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝上，如图所示，现使磁铁由静止开始下落，在N极接近线圈上端的过程中，下列说法正确的是
A．流过R的电流方向是a到b
B．电容器的下极板带正电
C．磁铁下落过程中，加速度保持不变
D．穿过线圈的磁通量不断增大[21世纪教育网]
6．物理学是一门以实验为基 ( http: / / www.21cnjy.com )础的学科，许多物理定律就是在大量实验的基础上总结出来的规律．但有些物理规律或物理关系的建立并不是直接从实验得到的，而是经过了理想化或合理外推．下列选项中属于这种情况的是 21*cnjy*com
A．牛顿第一定律 B．牛顿第二定律
C．库仑定律 D．法拉第电磁感应定律
7．如图所示，bacd为导体做成的框架 ( http: / / www.21cnjy.com )，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的电阻为R，整个装置放于垂直框架平面的变化磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示，PQ能够始终保持静止，则0～t2时间内，PQ受到的安培力F和摩擦力Ff随时间变化的图象可能正确的是（取平行斜面向上为正方向）（ ）
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8．如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是
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A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动
B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动
C．圆盘在磁场中向右匀速平移
D．匀强磁场均匀增加
9．如图所示，闭合圆导线圈放置在匀 ( http: / / www.21cnjy.com )强磁场中，线圈平面与磁场平行，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径.试分析线圈做如下运动时，能产生感应电流的是
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A．使线圈在纸面内平动
B．使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动
C．使线圈以ac为轴转动
D．使线圈以bd为轴转动
10．如图所示，水平铜盘半径为r， ( http: / / www.21cnjy.com )置于磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度ω做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分别通过导线与理想变压器的原线圈相连，该理想变压器原、副线圈的匝数比为n:1，变压器的副线圈与电阻为R的负载相连，则
A．负载R两端的电压为的
B．原线圈中的电流强度为通过R电流的
C．变压器的副线圈磁通量为0
D．通过负载R的电流强度为0
11．如图所示，弹性金属铜环A、B的面积相等 ( http: / / www.21cnjy.com )(略大于磁铁的截面)，环A是闭合的，环B在底端有个小缺口，缺口处用绝缘物质密封，横梁可以绕中间的支点转动。开始时整个装置静止，用磁铁的任意一极分别去接近环A或B，则【出处：21教育名师】
A．靠近A时，A将后退且扩张
B．靠近A时，A将后退且收缩
C．靠近A或B时，相应的环中产生感应电动势
D．靠近A或B时，相应的环中一定产生感应电流
12．如图所示，匝数为、电阻为r、面积为S的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，磁场的磁感应强度大小为，各电表均为理想交流电表。时刻线圈平面与磁场方向垂直，则
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A. 线圈经图示位置时的感应电动势最大
B．线圈中产生的瞬时感应电动势
C．滑片P下滑时，电压表的示数不变，电流表的示数变小
D．线圈转过一周的过程中，流过电阻R的电量为
13．如图所示是电吉他的示 ( http: / / www.21cnjy.com )意图，在吉他上装有线圈，琴弦是磁性物质。当弦振动时，线圈中产生的感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来。下列关于电吉他说法正确的是
A．工作原理是电流的磁效应
B．琴弦可以用尼龙材料制成
C．利用光电传感器将力学量转换为电学量
D．线圈中产生的感应电流大小和方向均变化
14．如图所示，竖直放置 ( http: / / www.21cnjy.com )的铜盘下半部分置于水平的匀强磁场中，盘面与磁场方向垂直，铜盘安装在水平的铜轴上，有一“形”金属线框平面与磁场方向平行，缺口处分别通过铜片C、D与转动轴、铜盘的边缘接触，构成闭合回路。则铜盘绕轴匀速转动过程中，下列说法正确的是
A．电阻R中没有感应电流
B．电阻R中的感应电流方向由a至b
C．穿过闭合回路的磁通量变化率为零
D．穿过闭合回路的磁通量变化率为一非零常量
15．如图所示，间距l＝0.4m的光滑 ( http: / / www.21cnjy.com )平行金属导轨与水平面夹角θ＝30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直于斜面．甲、乙两金属杆电阻R相同、质量均为m＝0.02kg，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a＝5m/s2的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g＝10 m/s2，则
A．甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s
B．每根金属杆的电阻R＝0.016Ω
C．甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大
D．乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1W
16．如图甲所示，固定的水平金属导轨足 ( http: / / www.21cnjy.com )够长且电阻不计。两阻值相同的导体棒ab、cd置于导轨上，棒与导轨垂直且始终保持良好接触。整个装置处在与导轨平面垂直向下的匀强磁场B中。现让导体棒ab以如图乙所示的速度向右运动。导体棒cd始终静止在导轨上，以水平向右为正方向，则导体棒cd所受的静摩擦力f随时间变化的图象是图丙中的
17．如图所示为地磁场磁感线的示意 ( http: / / www.21cnjy.com )图．一架民航飞机在赤道上空匀速飞行，机翼保持水平，由于遇到强气流作用使飞机竖直下坠，在地磁场的作用下，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处的电势为φ2，忽略磁偏角的影响，则
A．若飞机从西往东飞，φ2比φ1高
B．若飞机从东往西飞，φ2比φ1高
C．若飞机从南往北飞，φ2比φ1高
D．若飞机从北往南飞，φ2比φ1高
18．无限长通电直导线在其周围某一点产生磁场的磁感应强度大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即（式中k为常数）。如图甲所示，光滑绝缘水平面上平行放置两根无限长直导线M和N，导线N中通有方向如图的恒定电流IN，导线M中的电流IM大小随时间变化的图象如图乙所示，方向与N中电流方向相同。绝缘闭合导线框AB-CD放在同一水平面上，AB边平行于两直导线，且位于两者正中间。则以下说法正确的是
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A．0～t0时间内，流过R的电流方向由C→D
B．t0～2 t0时间内，流过R的电流方向由D→C
C．0～t0时间内，不计CD边电流影响，则AB边所受安培力的方向向左
D．t0～2 t0时间内，不计CD边电流影响，则AB边所受安培力的方向向右
19．如图所示，闭合金属圆环下落过程中，穿过竖直放置的条形磁铁正中间位置时，下列说法正确的是
A．金属圆环的加速度等于g
B．穿过金属圆环的磁通量为零
C．穿过金属圆环的磁通量变化率为零
D．金属圆环沿半径方向有收缩的趋势
20．如图所示，相距为L的光滑平行金属导轨ab、cd放置在水平桌面上，阻值为R的电阻与导轨的两端a、c相连，滑杆MN质量为m，垂直于导轨并可在导轨上自由滑动，不计导轨、滑杆以及导线的电阻，整个装置放于竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与另一质量也为m的物块相连，绳处于拉直状态，现将物块由静止释放，当物块达到最大速度时，物块的下落高度h=，用g表示重力加速度，则在物块由静止开始下落至速度最大的过程中（ ）
A. 物块达到的最大速度是
B. 电阻R放出的热量为
C. 通过电阻R的电荷量是
D. 滑杆MN产生的最大感应电动势为
评卷人 得分
二、多选题
21．如图所示，MN右侧有一正三角形匀强 ( http: / / www.21cnjy.com )磁场区域(边缘磁场忽略不计),上边界与MN垂直。现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框，从MN左侧垂直于MN匀速向右运动.导体框穿过磁场过程中所受安培力F的大小随时间变化的图象以及感应电流i随时间变化的图象正确的是(取逆时针电流为正)（ ）
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22．1824年，法国科学家阿拉果完 ( http: / / www.21cnjy.com )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。下列说法正确的是
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A．圆盘上产生了感应电动势
B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D．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
23．如图所示，相距为d的两条水平虚线 ( http: / / www.21cnjy.com )之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形线圈abcd边长为L（LA.感应电流所做的功为mgd
B.感应电流所做的功为mg（d－L）
C.线圈的最小速度一定是2
D.线圈的最小速度可能为mgR/B2L2
第II卷（非选择题）
评卷人 得分
三、填空题
24．如图所示，在光滑绝缘水平面上，一边长为10cm、电阻为1Ω、质量为0.1kg的正方形金属线框abcd以m/s的速度向一有界磁场滑去，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度大小为0.5T，当线框全部进入磁场时，线框中已放出了1.8J的热量。则当线框ab边刚出磁场的瞬间，线框速度大小为 m/s；线框中电流的瞬时功率为 W。
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25．磁感强度是0.8T的匀强 ( http: / / www.21cnjy.com )磁场中，有一根跟磁感线垂直、长0.2m的直导线，以4m/s的速度、在跟磁感线和直导线都垂直的方向上做切割磁感线的运动，则导线中产生的感应电动势的大小等于 V。
26．如图所示，电阻Rab=0.1Ω的 ( http: / / www.21cnjy.com )导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动线框中接有电阻R=0.4Ω,线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,导体的ab长度l=0.4m,运动速度v=10m/s.线框的电阻不计.
（1）电路abcd中相当于电源的部分是 ,相当于电源的正极是 端.
（2）使导体ab向右匀速运动所需的外力F’= N,方向
（3）电阻R上消耗的功率P = W.
27．轻质细线吊着一质量m＝0.8kg，边 ( http: / / www.21cnjy.com )长L＝0.8m、匝数n＝20、总电阻r＝1Ω的正方形线圈。边长l＝0.4m的正方形磁场区域对称地分布在线圈下边的两侧，磁场方向垂直纸面向里，如图甲所示，磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示。从t＝0开始经t0时间细线开始松弛，在前t0时间内线圈中产生的感应电流为_________A，t0的值为_________s。
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28．把一个矩形线圈从有理想边界的匀强磁场中匀速拉出（如图），第一次速度为，第二次速度为，且，则两情况下拉力的功之比=________，拉力的功率之比=________，线圈中产生的焦耳热之比=________.21世纪教育网版权所有
29．两块水平放置的金属板间 ( http: / / www.21cnjy.com )距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为m、电荷量＋q的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁通量的变化率是
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30．如图所示，在B=0.5 T的匀强 ( http: / / www.21cnjy.com )磁场中，有一个n=100匝的矩形线圈，边长L1=0.1 m，L2=0.2 m，线圈从图中位置开始绕中心轴OO′以角速度ω=100πrad/s逆时针方向匀速转动，则线圈中产生的感应电动势的最大值为 ，有效值为 ，当线圈转过1/4周过程中感应电动势的平均值为 ，线圈转过30°时感应电动势的瞬时值
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31．如图所示，在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B，其方向垂直纸面向外，一个阻值为R、边长为a的等边三角形导线框架EFG正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这时间内平均感应电动势__________，通过导线框任一截面的电量q=__________。
32．如图所示，一正方形线圈的匝数为n ( http: / / www.21cnjy.com )，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。在Δt时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B。在此过程中，线圈中的磁通量改变量大小△φ＝_______，产生的感应电动势为E＝____
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33．（18分）(1)如图所示，在匀强磁 ( http: / / www.21cnjy.com )场中，与磁感应强度B成30°角放置一矩形线圈，共100匝，线圈长lab=10cm、宽lbc=8cm，线圈电阻r=1.0Ω，与它相连的电路中，电阻R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，磁感应强度变化如图乙所示，开关闭合后t=1.5s时R2中电流的大小为_______A，此时左侧边ab所受的安培力大小_______N。
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（2）一个质量为=0.001kg、带电量为=C的带正电小球和一个质量也为不带电的小球相距=0.2m，放在绝缘光滑水平面上，当加上如图的=N/C的水平向左的匀强电场和=0.5T的水平向外的匀强磁场后，带电小球开始运动，与不带电小球相碰后粘在一起，则两球碰后的速度为________m/s，两球碰后到两球离开水平面，还要前进_________m。
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（3）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小于10°时，完成n次全振动时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为，用螺旋测微器测得摆球直径为d.
①测得重力加速度的表达式为g＝_________.
②实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是_________.
A.实验室的海拔太高
B.摆球太重
C.测出n次全振动时间为t，误作为(n＋1)次全振动时间进行计算
D.用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算
③用的摆球密度不均匀，无法确定重心位置.他第一次量得悬线长为 (不计半径)，测得周期为T1；第二次量得悬线长为，测得周期为T2.根据上述数据，g表达式为___________
34．一闭合线圈有50匝，总电阻为20Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由 增加到，则线圈中的感应电动势E＝ V，线圈中的平均电流强度I＝ A．
35．如图所示
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光滑的平行导轨PQ、MN水平放置，导轨的左右 ( http: / / www.21cnjy.com )两端分别接定值电阻，R1=2Ω，R2＝4Ω。电阻不计的金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中。已知平行导轨间距L=0.5m，现对ab施加一水平向右的外力F使之以v=5m/s的速度向右匀速运动，则F的大小为 N，R1消耗的功率为 W。
36．有一面积为150 cm 2 的 ( http: / / www.21cnjy.com )金属环，电阻为0.1 Ω，在环中100 cm 2 的同心圆面上存在如图（b）所示的变化的磁场，在0.1 s到0.2 s的时间内环中感应电流为__________，流过的电荷量为__________.
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37．如图所示，在物理实验中，常用“冲 ( http: / / www.21cnjy.com )击式电流计”来测定通过某闭合电路的电荷量.探测器线圈和冲击电流计串联后，又能测定磁场的磁感应强度.已知线圈匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.把线圈放在匀强磁场时，开始时线圈与磁场方向垂直，现将线圈翻转180°，冲击式电流计测出通过线圈的电荷量为q，由此可知，被测磁场的磁感应强度B=___________.
38．一个单匝闭合圆形线圈置于垂直线圈平 ( http: / / www.21cnjy.com )面的匀强磁场中，当磁感应强度变化率恒定时，线圈中的感应电动势为E，感应电流为I.若把这根导线均匀拉长，从而使圆半径增大一倍，则此时线圈中的感应电动势为_______，感应电流为_________.
39．如图所示，半径为r的n匝线圈 ( http: / / www.21cnjy.com )套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形面积.当磁感应强度以ΔB/Δt的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势的大小为_________.
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40．在“畅想家乡美好未来”的主题班 ( http: / / www.21cnjy.com )会上，同学们奇想妙设，纷纷出计献策。王林同学设计了城市未来磁悬浮轨道列车交通方案，图纸如图所示，请你分析该方案中应用到的物理知识有：（只要求写出两条）
（1）________________________________;
（2）________________________________。
41．一个有10匝的闭合导体线圈，若在 ( http: / / www.21cnjy.com )0.01s内，通过线圈的磁通量是由0.04Wb均匀地减小到零，则在这段时间内线圈产生的感应电动势E＝_________。
42．如图所示，桌面上放着一 ( http: / / www.21cnjy.com )个单匝矩形线圈，线圈中心上方某高度处有一竖立的条形磁铁，此时穿过线圈的磁通量为0.04Wb．现使磁铁竖直下落，经0.5s后磁铁的N极落到线圈内的桌面上，这时穿过线圈的磁通量为0.12Wb．此过程中穿过线圈的磁通量增加了 Wb，线圈中的感应电动势大小为 V．21教育名师原创作品
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43．某空间有匀强磁场，一 ( http: / / www.21cnjy.com )面积为0.1m2匝数为 l00 的闭合线圈垂直于磁场放置，在 0.4s 内匀强磁场的磁感应强度从0.02 T均匀增加到0.08 T，则线圈中磁通量的变化量 为 Wb，线圈中产生的感应电动势 为 V．
评卷人 得分
四、实验题
44．在探究电磁感应现象的实验中：
(1)首先要确定电流表指针偏转方向与电流方 ( http: / / www.21cnjy.com )向间的关系．实验中所用电流表量程为100μA，电源电动势为1.5V，待选的保护电阻有三种R1=20kΩ，R2=1kΩ，R3=100Ω，应选用__________Ω的电阻．
(2)已测得电流表指针向右偏时，电流是由正接 ( http: / / www.21cnjy.com )线柱流入。由于某种原因，螺线管线圈绕线标识已没有了，通过实验查找绕线方向．如图所示，当磁铁N极插入线圈时，电流表指针向左偏，如图所示线圈的绕线方向是_________图（填“左”或“右”）．
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(3)若将条形磁铁S极放在下端，从螺线管中拔出，这时电流表的指针应向_________偏（填“左”或“右”）．
45．用如图所示的实验装置研究电磁感应现象，下列说法正确的是
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A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针发生偏转
B．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针不发生偏转
C．保持磁铁在线圈中相对静止时，电流表指针不发生偏转
D．若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针发生偏转
46．如图1所示，一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L，距左端L处的右侧一段被弯成半径为的四分之一圆弧，圆弧导轨的左、右两段处于高度相差的水平面上。以弧形导轨的末端点O为坐标原点，水平向右为x轴正方向，建立Ox坐标轴。圆弧导轨所在区域无磁场；左段区域存在空间上均匀分布，但随时间t均匀变化的磁场B（t），如图2所示；右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化，只沿x方向均匀变化的磁场B（x），如图3所示；磁场B（t）和B（x）的方向均竖直向上。在圆弧导轨最上端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，金属棒由静止开始下滑时左段磁场B（t）开始变化，金属棒与导轨始终接触良好，经过时间t0金属棒恰好滑到圆弧导轨底端。已知金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g.
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（1）求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中，回路中产生的感应电动势E；
（2）如果根据已知条件，金属棒能离开右段磁场B（x）区域，离开时的速度为v，求金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热Q；
（3）如果根据已知条件，金属棒滑行到x =x1位置时停下来，
a. 求金属棒在水平轨道上滑动过程中通过导体棒的电荷量q；
b. 通过计算，确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置。
47．（8分）交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为，线圈电阻为r，外电路电阻为R，当线圈处于中性面时开始计时，逆时针匀速转动180°过程中，求：
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（1）通过R的电荷量q
（2）写出R两端的电压瞬时值的表达式
（3）R上产生的电热Q
（4）外力做的功W
48．（I）为了探究“感应电流产生的条件”， ( http: / / www.21cnjy.com )甲同学将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接. 经乙同学检查后发现甲同学接线有错误，应该导线是 _________（用导线两端的字母符号表示）。如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________。（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针___________。（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）
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49．在探究磁场产生电流的条件时，做了下面实验（下右图）：由线圈，电流表构成的闭
合回路。条形磁铁提供磁场。请填写观察到现象:
实验过程 电流表的指针（填偏转或不偏转）
条形磁铁插入线圈过程
条形磁铁静止在线圈中
条形磁铁从线圈中抽出过程
由这个实验可以得出磁场产生电流的条件是： 。
50．一个200匝，面积20 ( http: / / www.21cnjy.com )cm2的均匀圆线圈，放在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面成300角。若磁感应强度在0．05s内由0．1T增加到0．5T，则在此过程中，穿过线圈的磁通量的变化量是 ，磁通量的变化率是 ，线圈中的感应电动势为 。【来源：21cnj*y.co*m】
51．在探究磁场产生电流的条件，做了下面实验：
请填写观察到现象
实验操作 电流表的指针（偏转或不偏转）
1、接通开关瞬间
2、
3、接通开关，变阻器滑片不移动
52．电吉他是利用电磁感应原理工 ( http: / / www.21cnjy.com )作的一种乐器。如图a所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管。一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号。
①金属弦的作用类似“研究电磁感应现象”实验 ( http: / / www.21cnjy.com )中铁芯的作用，则被拨动后靠近螺线管的过程中，通过放大器的电流方向为 （以图象为准，填“向上”或“向下”）。
②下列说法正确的是 （ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．金属弦上下振动的周期越大，螺线管内感应电流的方向变化也越快
B．金属弦上下振动过程中，经过相同位置时速度越大，螺线管中感应电动势也越大
C．电吉他通过扩音器发出的声音随感应电流强度增大而变响，增减螺线管匝数会起到调节音量的作用
D．电吉他通过扩音器发出的声音频率和金属弦振动频率相同，则金属弦振动越快，发出的声越响
③若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量 ( http: / / www.21cnjy.com )随时间的变化如图b所示，则对应感应电流的变化为 ( )
( http: / / www.21cnjy.com )
53．如图所示，把一根条形磁铁从同 ( http: / / www.21cnjy.com )样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2；通过线圈截面电量的大小关系是ql____q2。
( http: / / www.21cnjy.com )
评卷人 得分
五、计算题
54．如图所示，在倾角为θ的光滑 ( http: / / www.21cnjy.com )斜面上，存在着两个矩形匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小为均B，磁场方向相反且均与斜面垂直，磁场的宽度MJ和JG均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，线框恰好以速度v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的机械能减少量为△E，重力对线框做功的绝对值为W1，安培力对线框做功的绝对值为W2，下列说法中正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A． B． C． D．
55．(16分)如图所示，光滑的平行金 ( http: / / www.21cnjy.com )属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s。一质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F＝0.5v＋0.4(N)(v为金属棒速度)的水平外力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大.(已知：l＝1m，m＝1kg，R＝0.3Ω，r＝0.2Ω，s＝1m)
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)判断该金属棒在磁场中是否做匀加速直线运动；
(2)求加速度的大小和磁感应强度B的大小；
(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v＝v0－x，且棒在运动到ef处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？
(4)若在棒未出磁场区域时撤出外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线.
56．(10分)如图所示，一U形金 ( http: / / www.21cnjy.com )属框的可动边AC长0.1m，匀强磁场的磁感强度为0.5T，AC以8m/s的速度水平向右移动，电阻R为5Ω，(其它电阻均不计)．
(1)计算感应电动势的大小；
(2)求出电阻R中的电流有多大
⑶通过AC边的电流方向如何？
57．（14分）如图所示，矩形线圈abcd与阻值为50的电阻R、理想电流表A组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度ω=100π rad/s。线圈的匝数N=100，边长ab=0.2m、ad=0.4m，电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小B=T。设线圈平面与中性面重合时开始计时。
（1）试画出线圈中产生的感应电动势随时间变化的图象；
（2）电流表A的示数；
（3）线圈在磁场中转过的过程，通过电阻R的电荷量可能值。
58．（15分）两根足够长的光滑平行 ( http: / / www.21cnjy.com )直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m、阻值为R的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，导轨的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。
⑴求ab杆下滑的最大速度vm；
⑵ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。
59．如图所示，质量为2m的 U形线框ABCD下边长度为L，电阻为R，其它部分电阻不计，其内侧有质量为m，电阻为R的导体棒PQ，PQ与线框相接触良好，可在线框内上下滑动。整个装置竖直放置，其下方有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。将整个装置从静止释放，在下落过程线框底边始终水平。当线框底边进入磁场时恰好做匀速运动，此时导体棒PQ与线框间的滑动摩擦力为。经过一段时间，导体棒PQ恰好到达磁场上边界，但未进入磁场，PQ运动的距离是线框在磁场中运动距离的两倍。不计空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）线框刚进入磁场时，BC两端的电势差；
（2）导体棒PQ到达磁场上边界时速度大小；
（3）导体棒PQ到达磁场上边界前的过程线框中产生的焦耳热。
60．如图所示，两根足够长的金属导轨ab、cd与水平面成=37固定，导轨间距离为L=1m，电阻不计。在导轨上端接一个阻值为R0的定值电阻。在c、N之间接有电阻箱。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为B=1 T；现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下滑过程中与导轨接触良好。金属棒与导轨间的滑动摩擦因数为=0. 5。改变电阻箱的阻值R，测定金属棒的最大速度vm ，得到vm-R的关系如图所示。若轨道足够长，重力加速度g取10。求：
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)金属杆的质量m和定值电阻 R0的阻值；
(2)当电阻箱R取3.5 时，且金属杆的加速度为l 时，此时金属杆的速度。
61．光滑绝缘水平面上方有两个方向相反的水平方向匀强磁场，竖直虚线为其边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B1=B，B2=3B，竖直放置的正方形金属线框边长为l、电阻为R、质量为m，线框通过一绝缘细线与套在光滑竖直杆上的质量为M的物块相连，滑轮左侧细线水平。开始时，线框与物块静止在图中虚线位置且细线水平伸直。将物块由图中虚线位置由静止释放，当物块下滑h时速度大小为v0，此时细线与水平夹角=30°，线框刚好有一半处于右侧磁场中。（已知重力加速度g，不计一切摩擦）求：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）此过程中通过线框截面的电荷量q；
（2）此时安培力的功率；
（3）此过程在线框中产生的焦耳热Q。
62．如图所示，倾角θ＝30°、宽为L ( http: / / www.21cnjy.com )＝1m的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度B＝1T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上。现用一平行于导轨的F牵引一根质量m＝0.2kg、电阻R＝1Ω的导体棒ab由静止开始沿导轨向上滑动；牵引力的功率恒定为P=90W，经过t=2s导体棒刚达到稳定速度v时棒上滑的距离s=11.9m。导体棒ab始终垂直导轨且与导轨接触良好，不计导轨电阻及一切摩擦，取g=10m/s2。求：
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（1）从开始运动到达到稳定速度过程中导体棒产生的焦耳热Q1；
（2）若在导体棒沿导轨上 ( http: / / www.21cnjy.com )滑达到稳定速度前某时刻撤去牵引力，从撤去牵引力到棒的速度减为零的过程中通过导体棒的电荷量为q=0.48C，导体棒产生的焦耳热为Q2=1.12J，则撤去牵引力时棒的速度v′多大？
63．(12分)如图（a）所示，间 ( http: / / www.21cnjy.com )距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图（b）所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为2l，在t=tx时刻（tx未知）ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g。求：
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（1）通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向；
（2）当ab棒在区域Ⅱ内运动时，cd棒消耗的电功率；
（3）ab棒开始下滑的位置离EF的距离；
（4）ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量。
64．（10分）如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω。一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T。将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为多少？(重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6)
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65．（10分）矩形线框abcd的 ( http: / / www.21cnjy.com )边长分别为l1、l2，可绕它的一条对称轴OO′转动，线框电阻为R，转动角速度为ω。匀强磁场的磁感应强度为B，方向与OO′垂直，初位置时线圈平面与B平行，如图所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）以图示位置为零时刻，写出现框中感应电动势的瞬时值表达式。
（2）由图示位置转过90°的过程中，通过线框截面的电荷量是多少？
66．如图所示，倾斜角θ=30° ( http: / / www.21cnjy.com )的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道连接．轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计．匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B1=1T；匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B2=1T．现将两质量均为m=0.2kg，电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放．取g=10m/s2．
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；
（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=0.45J，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量；
（3）若已知cd棒开始运动时距水平 ( http: / / www.21cnjy.com )轨道高度h=10m，cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t=0，此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T，试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式．
67．如图甲所示，abcd ( http: / / www.21cnjy.com )是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界。并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v－t图象，图中字母均为已知量。重力加速度为g，不计空气阻力。求：
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（1）金属线框的边长；
（2）金属线框在进入磁场的过程中通过线框截面的电量；
（3）金属线框在0～t4时间内安培力做的总功。
68．如图所示，两根平行金属导 ( http: / / www.21cnjy.com )轨固定在同一水平面内，间距为L，导轨左端连接一个电阻。一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上。在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度为B。对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力，使杆从静止开始运动，已知杆到达磁场区域时速度为v，之后进入磁场恰好做匀速运动。不计导轨的电阻，假定导轨与杆之间存在恒定的阻力。求：
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(1)导轨对杆ab的阻力大小f；
(2)杆ab中通过的电流大小及其方向；
(3)导轨左端所接电阻的阻值R。
69．如图所示，匀强磁场B＝0.1T，所用矩 ( http: / / www.21cnjy.com )形线圈的匝数N＝100，边长ab＝0.2m，bc＝0.5m，以角速度ω＝100πrad/s绕OO′轴匀速转动。当线圈平面通过中性面时开始计时，试求：
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(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
(2)由t＝0至t＝过程中的平均电动势的大小；
(3)该交变电流的电动势有效值是多少？
70．（10分）如图甲所示，光滑且足 ( http: / / www.21cnjy.com )够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0.30 m．导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R＝0.40 Ω.导轨上停放一质量m＝0.10 kg、电阻r＝0.20 Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B＝0.50 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示．21·世纪*教育网
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（1）利用上述条件证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；
（2）求第2 s末外力F的瞬时功率；
（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2 s所做的功W＝0.35 J,求金属杆上产生的焦耳热
71．如图所示，质量为m ( http: / / www.21cnjy.com )的足够长的“［”金属导轨abcd放在倾角为θ的光滑绝缘斜面上，bc段电阻为R，其余段电阻不计。另一电阻为R、质量为m的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PbcQ构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为μ，棒左侧有两个固定于斜面的光滑立柱。导轨bc段长为L，以ef为界，其左侧匀强磁场垂直斜面向上，右侧匀强磁场方向沿斜面向上，磁感应强度大小均为B。在t=0时，一沿斜面方向的作用力F垂直作用在导轨的bc边上，使导轨由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动，加速度为a。
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（1）请通过计算证明开始一段时间内PQ中的电流随时间均匀增大。
（2）求在电流随时间均匀增大的时间内棒PQ横截面内通过的电量q和导轨机械能的变化量△E。
（3）请在F-t图上定性地画出电流随时间均匀增大的过程中作用力F随时间t变化的可能关系图，并写出相应的条件。（以沿斜面向下为正方向）
72．如图所示，足够长的光滑金属导轨ab、cd平行放置且与水平面成=30角固定，间距为=0.5m，电阻可忽略不计。阻值为R0的定值电阻与电阻箱并联接在两金属导轨的上端。整个装置处于磁感应强度大小为B=lT的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放，金属棒下滑过程中始终与导轨接触良好。改变电阻箱的阻值R，可测得金属棒的最大速度，经多次测量得到的关系图象如图乙所示（取g=l0）。
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(1)试求出金属棒的质量m和定值电阻R0的阻值；
(2)当电阻箱阻值R=2时，金属棒的加速度为a=2.0，求此时金属棒的速度。
73．如图甲所示，空间存 ( http: / / www.21cnjy.com )在一有界匀强磁场，磁场的左边界如虚线所示，虚线右侧范围足够大，磁场方向竖直向下．在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框，线框质量m=0.1kg，在水平向右的外力F作用下，以初速度v0=1m/s一直做匀加速直线运动，外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示．以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：
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（1）线框cd边刚进入磁场时速度v的大小；
（2）若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J，则在此过程中线框产生的焦耳热Q为多少？
评卷人 得分
六、简答题
74．在应用法拉第电磁感应定律求感应电动势时有两种方法，请你分别写出这两种表达式并指出表达式的应用范围。
75．如图（甲）所示，质量为=50g，长=10cm的铜棒，用长度也为的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度=1/3T。未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ＝37°，求此棒中恒定电流的大小。
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某同学对棒中恒定电流的解法如下：对铜棒进行受力分析，通电时导线向外偏转，说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外，受力如图乙所示（侧视图）。 当最大偏转角θ＝37°时，棒受力平衡，有 ，得．
请判断，（1）该同学的解法正确吗？若不正确则请指出错在哪里？（2）试写出求解棒中电流的正确解答过程及结果.
76．简述的磁电式扭矩传感器的工作原理。
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评卷人 得分
七、作图题
77．（1）如图所示为一列沿x轴负方向传播的横波，请在图上标出该时刻质点P与点Q的振动方向。
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（2）如图所示，竖直放置的平行导轨上 ( http: / / www.21cnjy.com )搁置了一根与导轨接触良好的金属棒ab，水平方向的匀磁场强垂直穿过导轨平面，请在图上标出当金属棒ab下落时，ab棒中感应电流的方向和ab棒所受的磁场力方向。
78．（本题8分）如图所示，小球放在水 ( http: / / www.21cnjy.com )平面OA和斜面OB之间且处于静止状态，试画出小球C所受力的示意图，并标明力的名称(所有接触面都是光滑的).
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（2）如图所示为一皮带传动装置，请在图上标出质点A的线速度方向和质点B的加速度方向.
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（3）如图所示为一列横波在某时刻的波动图像,假定A点的振动方向向上
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①若已知波的频率为1.2Hz,波速为2.4m/s,振幅为2cm,试在图上标出横轴的标度；
②画出经过四分之一周期后的波形图.
（4）如图所示，竖直放置的平行导轨上搁置 ( http: / / www.21cnjy.com )了一根与导轨接触良好的金属棒ab，水平方向的匀磁场强垂直穿过导轨平面，请在图上标出当金属棒ab下落时，ab棒中感应电流的方向和ab棒所受的磁场力方向。
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参考答案
1．A
【解析】
试题分析：导体棒切割磁感线产生的电动势为，导体棒相当于电源，两半圆是并联关系并联后电阻为，AB两端电压实际上是电路中的路端电压，电压大小为，所以A项正确；B、C、D项错误。
考点：本题考查了电磁感应中电路
2．A
【解析】
试题分析：线框进入磁场的过程做匀速运动 ( http: / / www.21cnjy.com )，恒力F等于安培力．线框完全处于磁场中的阶段，磁通量不变，没有感应电流产生，线框做匀加速运动，则线框穿出磁场时速度大于进入磁场时的速度，安培力增大，将大于F，所以线框将做减速运动，故A正确．线框完全处于磁场中的阶段，磁通量不变，没有感应电流产生，线框做匀加速运动，根据功能关系可知，F做的功等于线框动能的增加量．故B错误．线框进入磁场过程，动能不变，产生感应电流，根据功能关系得知，F做的功等于线框内增加的内能．故C错误．线框穿出磁场过程中，由于速度增大，穿出时产生的感应电动势和感应电流大于进入磁场时的感应电动势和感应电流，线框所受的安培力也大于进入磁场时的安培力，这样线框做减速运动，根据功能关系得知，F做的功与线框动能减小量之和等于产生的焦耳热，则F做的功小于线框中产生的焦耳热，故D错误．故选A
考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律.
3．A
【解析】
试题分析：法拉第发现了电磁感应现象，并制作了 ( http: / / www.21cnjy.com )世界上第一台发电机，选项A正确；库仑提出了库仑定律；最早用实验测得元电荷e的数值的是密利根，选项B错误；奥斯特发现了电流的磁效应，安培发现了确定电流产生的磁场方向的方法，选项C错误；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许首次测出了万有引力常数，称为首次计算出地球的质量的人，选项D错误；故选A. 21·cn·jy·com
考点：物理学史.
4．A
【解析】
试题分析：当金属杆ab向右做匀 ( http: / / www.21cnjy.com )减速直线运动时，在ab中产生由a到b的均匀减小的电流，由楞次定律可知，由于穿过线圈N的磁通量均匀减小，故在N中产生恒定不变的顺时针方向的感应电流，故选项A正确.
考点：楞次定律；法拉第电磁感应定律。
5．BD
【解析】
试题分析：在N极接近线圈上端的过程 ( http: / / www.21cnjy.com )中，线圈中向下的磁通量在变大，所以D项正确；根据楞次定律可以得出，感应电流方向为逆时针（俯视图），流过R的电流方向是b到a，A项错误；线圈的下部相当于电源的正极，电容器的下极板带正电，所以B项正确；磁铁下落过程中，重力不变，线圈对磁铁的作用力变化，所以合力变化，加速度变化，所以C项错误。
考点：本题考查了楞次定律
6．A
【解析】
试题分析：牛顿第一定律是理想 ( http: / / www.21cnjy.com )定律，所以A项正确；牛顿第二定律可以通过实验验证，所以B项错误；库仑定律和法拉第电磁感应定律是通过实验得出的，所以C、D项错误。
考点：本题考查了物理学史
7．ACD
【解析】
试题分析：过程中磁感应强度减小，即垂直穿过线圈的磁通量减小，因为磁感应强度是均匀减小的，所以产生的感应电动势是恒定的，由于电路电阻恒定，所以产生的感应电流是恒定的，根据公式可得在磁感应强度逐渐减小，而电流和导体长度不变的情况下，安培力在逐渐减小，在过程中磁感应强度反向均匀增大，磁感应强度变化率不变，所以感应电流大小不变，与上一过程中相等，所以安培力反向增大，故A正确B错误；若开始安培力小于导体棒重力沿导轨向下的分力，则摩擦力为：，随着安培力的减小，摩擦力f逐渐逐渐增大，当安培力反向时，，安培力逐渐增大，故摩擦力也是逐渐增大；若安培力大于，则摩擦力为：，由于安培力逐渐减故，摩擦力逐渐减小，当时，摩擦力为零并开始反向变为：，随着安培力的变化将逐渐增大，故CD正确。
考点：考查了电磁感应与图像问题
8．BD
【解析】
试题分析：圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中 ( http: / / www.21cnjy.com )匀速平移，有效面积都不变，不会使其磁通量发生变化，故不会有电磁感应现象，A、C错误；圆盘绕水平轴转动，圆盘的有效面积变化，圆盘中的磁通量发生变化，故有感应电流产生，B正确；磁场均匀增加，圆盘中的磁通量增加，有感应电流产生，D正确。故选BD。
考点：电磁感应
9．D
【解析】
试题分析：使线圈在纸面内平动，沿垂直纸面方 ( http: / / www.21cnjy.com )向向纸外平动或以ac为轴转动，线圈中的磁通量始终为零，不变化，无感应电流产生；以bd为轴转动时，线圈中的磁通量不断变化，能产生感应电流，所以D选项正确。
考点：磁通量
10．D
【解析】
试题分析：铜盘切割磁感线产生的感应电动势，为恒定的电动势，经过变压器后，负载两端电压为零，通过负载的电流为零，故A错误，D正确；副线圈中无电流，圆线圈中有电流，能产生磁场，原、副线圈中磁通量都不为零，故B、C错误。
考点：电磁感应、变压器。
11．BC
【解析】
试题分析：靠近A时，A中通过的磁通量是变化的 ( http: / / www.21cnjy.com )，因为A又闭合，故A中产生感应电流，电流产生的磁场会阻碍磁铁的运动，所以A将后退，为了阻碍A中磁通量的增加，A会收缩，所以选项A错误，B正确；因为B环是断开的，故AB两环都会产生感应电动势，但B环中不会产生感应电流，选项C正确，D错误。
考点：感应电动势，楞次定律。
12．B
【解析】
试题分析：因为图示位置线圈与磁感线方向垂直，故此时线圈两边的瞬时速度的方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以此时的感应电动势最小，选项A错误；线圈中产生的瞬时感应电动势为，选项B正确；当滑片P下滑时，外电路电阻变大，而电压表的示数测的是电路的路端电压，当外电路电阻变大时，其路端电压也变大，所以电压表的示数应该变大，选项C错误；线圈转过一周的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量为２BS，故线圈产生的感应电动势为E＝，感应电流为I＝，所以通过电阻R的电量为Q＝IT＝，选项D错误。
考点：感应电动势，电量的计算。
13．D
【解析】
试题分析：工作原理是电磁感应， ( http: / / www.21cnjy.com )选项A错误；琴弦是磁性物质，故不能用尼龙材料做成，选项B错误；该装置将力学量转换成了电学量，但它不是利用光电传感器，选项C错误；线圈中产生的感应电流会随弦的振动而变化，不但大小变化，而且方向也变化，故选项D正确。
考点：电磁感应现象。
14．D
【解析】
试题分析：将铜盘看成是由无数条铜条组成，铜条 ( http: / / www.21cnjy.com )在外力的作用下做切割磁感线运动，故电路中产生感应电流，选项A错误；由右手定则可以判断出，电阻R中的感应电流方向由b至a，选项B错误；由于电路中有感应电流产生，故穿过闭合回路的磁通量的变化率不为零，所以选项C错误，D正确。www.21-cn-jy.com
考点：电磁感应现象。
15．AC
【解析】
试题分析：A、甲在磁场中做匀加速运动，由，可得甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s，故A正确．B、乙金属杆进入磁场前的加速度为a=gsin30°=5m/s2，可知其加速度与甲的加速度相同，甲乙做相同的加速运动．当乙进入磁场时，甲刚出磁场．乙进入磁场时:;已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，受力平衡有:,故得，故B错误．C、甲在磁场中做匀加速运动时，根据牛顿第二定律得：F+mgsin30°-FA=ma，得F=FA，即外力F始终等于安培力，由于速度一直增加，安培力一直增大，F一直增大，其功率也增大，故C正确．D、乙金属杆进入磁场时做匀速运动，由功能关系知：乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率等于电路中电阻的热功率，即，，解得P=0.2W，故D错误．故选AC.
考点：本题考查动生电动势、共点力平衡的条件及其应用、牛顿第二定律、功能关系。
16．B
【解析】
试题分析：由右手定则可知ab中感应电流的方向向上，由法拉第电磁感应定律得E=BLv，由欧姆定律得：.感应电流从上向下流过cd棒，由左手定则可知，产生的安培力向右，大小为，
对cd进行受力分析可知，cd棒竖直方向受到重力和轨道的支持力；水平方向受到安培力和摩擦力的作用，由共点力的平衡可得,水平方向受到的摩擦力与安培力大小相等,方向相反,即方向向左,大小为，可得大小与速度v成正比，与速度的方向相反．故B正确，A、C、D错误．故选B。21*cnjy*com
考点：本题考查动生电动势、左手定则、右手定则、力的平衡。
17．C
【解析】
试题分析：由于地磁场的方向 ( http: / / www.21cnjy.com )是由南到北的，若飞机从西往东飞或者从东往西飞时，机翼不切割磁感线，不产生感应电动势，所以机翼两端不存在电势差，故AB错误；若飞机从南往北飞，由右手定则可判定，飞机的右机翼末端的电势比左方末端的电势高，即φ2比φ1高，若飞机从北往南飞，φ2比φ1低，故C正确，D错误。
考点：电磁感应。
18．ACD
【解析】
试题分析：因通过直导线N的 ( http: / / www.21cnjy.com )电流恒定，则不会引起感应电流，而直导线M，在0～t0时间内，电流渐渐增大，根据右手螺旋定则可知，向里穿过线圈的磁通量在增大，根据楞次定律可知，感应电流方向逆时针方向，即流过R的电流方向由C→D，故A正确；同理，t0～2t0时间内，向里穿过线圈的磁通量仍在增大，则感应电流方向逆时针方向，即流过R的电流方向由C→D，故B错误；0～t0时间内，感应电流方向由A到B，因不计CD边电流影响，根据同向电流相吸，异向电流相斥，M对AB的安培力向右，而N对AB的安培力向左，由于通过M的电流小于N的电流，则向右的安培力小于向左的安培力，则AB边所受安培力的方向向左，故C正确；同理，当t0～2t0时间内，感应电流方向由A到B，因不计CD边电流影响，根据同向电流相吸，异向电流相斥，M对AB的安培力向右，而N对AB的安培力向左，由于通过M的电流大于N的电流，则向右的安培力大于向左的安培力，则AB边所受安培力的方向向右，故D正确；故选：ACD
考点：安培力；电流之间的相互作用；右手螺旋定则.
19．AC
【解析】
试题分析：金属环穿过竖直放置的条形磁 ( http: / / www.21cnjy.com )铁正中间位置时，穿过线圈的磁通量不变，故线圈中无感应电流，不受安培力作用，故金属环收缩的趋势，金属圆环的加速度等于g，选项A正确，D错误；在此位置中，穿过金属圆环的磁通量为最大，穿过金属圆环的磁通量变化率为零，选项B错误，C正确；故选AC.
考点：磁通量；磁通量的变化率；安培力.
20．ACD
【解析】
试题分析：对MN棒，当FA=mg时，速度最大，则：，则最大速度．故A正确，
根据能量守恒得，mgh=mv2+Q，解得Q=mgh-mv2=．故B错误．通过电阻R的横截面积的电荷量，故C正确；物块速度最大时，产生的感应电动势E=Blv=．故D正确．故选ABD.
考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律；
21．BC
【解析】
试题分析：C、D、设正三角形的边长为a,匀速运动的速度为v．线框匀速进入磁场的过程,由右手定则可知，电流方向为逆时针为正方向,线框所受的安培力方向向左,t时刻线框有效切割长度，产生的感应电动势,感应电流的大小,电流与时间成正比；同理，线框离开磁场的过程,回路中磁通量减小,产生的感应电流为顺时针为负方向,，,电流随时间均匀减小,故选项C正确、选项D错误.A、B、进磁场根据安培力公式,F-t图线是开口向上的抛物线；线框离开磁场，F-t图线是开口向上的抛物线．根据数学知识可知选项B正确、选项A错误．故选BC．
考点：本题考查电磁感应、楞次定律、图象问题。
22．AB
【解析】圆盘运动过程中，半径方向的金属条 ( http: / / www.21cnjy.com )在切割磁感线，在圆心和边缘之间产生了感应电动势，选项A对，圆盘在径向的辐条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等而形成涡流产生，选项B对。圆盘转动过程中，圆盘位置，圆盘面积和磁场都没有发生变化，所以没有磁通量的变化，选项C错。圆盘本身呈现电中性，不会产生环形电流，选项D错。21教育网
【考点定位】电磁感应
【规律总结】把握磁通量的变化才是关键，根据对称性，圆盘磁通量始终等于零，无磁通量变化。
23．D
【解析】
试题分析：从cd边刚进入磁场到cd ( http: / / www.21cnjy.com )边刚穿出磁场的过程中速度均为v0，则动能变化量为0，重力势能转化为线框进入磁场的过程中产生的热量，Q=mgd．而从cd边刚穿出磁场到ab边离开磁场的过程，线框产生的热量与从cd边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程产生的热量相等，所以线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程，产生的热量Q′=2mgd，感应电流做的功为2mgd．故AB错误；因为进磁场时要减速，线圈全部进入磁场后做匀加速运动，则知线圈刚全部进入磁场的瞬间速度最小．设线圈的最小速度为vmin．
线圈从开始下落到线圈刚完全进入磁场的过程，根据能量守恒定律得：mg（h+L）=Q+；由上可知，Q=mgd，则解得线圈的最小速度为：．故C错误；线框可能先做减速运动，在完全进入磁场前已做匀速运动，刚完全进入磁场时的速度最小，此时满足 mg=BIL，即，则最小速度 ．故D正确．故选D.
考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律.
24．6m/s 0.09W
【解析】
试题分析：在线框开始进入磁场直到ab边刚出磁场过程中，
由能量守恒定律可得：
解得v=6m/s；
此时感应电动势E=BLv，感应电流:
电流的瞬时功率：。
考点：导体切割磁感线产生的感应电动势、闭合电路的欧姆定律、电磁感应中的能量转化。
25．0.64
【解析】
试题分析：根据E=BLv可知，导线中产生的感应电动势的大小等于E=0.8×0.2×4V=0.64V
考点：法拉第电磁感应定律。
26．（1）ab,a （2）0.032, 向右 （3）0.256
【解析】
试题分析：（1）电路abcd中相当于电源的部分是ab；由右手定则可知，相当于电源的正极是a端；
（2）使导体ab向右匀速运动所需的外力等于安培力：，方向与安培力方向相反，水平向右；（3）电阻R上消耗的功率
考点：右手定则；法拉第电磁感应定律；电功率.
27．0.8，0.5
【解析】
试题分析：在前t0时间内线圈中产生的感应电动势：，故线圈中产生的感应电流为；当绳松弛时，安培力等于重力：，解得：21cnjy.com
考点：法拉第电磁感应定律；安培力.
28．1:2 1:4 1:2
【解析】
试题分析：因为匀速拉出，所以拉力做的功就应等于安培力做的功且都用于产热，设cb边长为d即:
考点：电磁感应现象中的能量转化问题
29．
【解析】
试题分析：以油滴为研究对象，油滴恰好处于静止受力平衡，受竖直向下的重力和竖直向上的电场力，列方程，U与电阻R上的电压相等，圈中的磁通量发生变化产生感应电动势，R上的电压相当于是路端电压，根据闭合电路欧姆定律可以得出感应电动势为，根据法拉第电磁感应定律得，联立计算，线圈中的磁通量的变化率。
考点：本题考查了法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律
30．100πV πV 200V πV
【解析】
试题分析：根据感应电动势的最大值公式，匝数n=100，线圈的面积为S=L1L2，角速度ω=100πrad/s，代入公式得感应电动势V。矩形线圈产生的是正弦式交流电，有效值与最大值的关系是，代入数值计算可得V。当线圈转过1/4周转过，所用的时间，磁通量变化量为Wb，根据法拉第电磁感应定律感应电动势的平均值为V。线圈是从垂直于中性面位置开始计时的，感应电动势的瞬时表达式为，题意中线圈转过30°可以得出，代入瞬时表达式计算得V。
考点：本题考查了法拉第电磁感应定律和交变电流的四值
31．；
【解析】
试题分析：在这时间内，磁通量的减少量，则这时间内平均感应电动势；通过导线框任一截面的电量。
考点：法拉第电磁感应定律；电量.
32．Ba2/2；nBa2/2△t
【解析】
试题分析：线圈中的磁通量改变量大小；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为。
考点：法拉第电磁感应定律.
33．（1）0.02A 0.2N (2) =10m/s s=1.5m
(3) ① g＝ ②CD ③
【解析】
试题分析：（1）根据法拉第电磁感应定律，则有：
=0.2V；
根据闭合电路欧姆定律则有，R2中电流大小为：=0.02A，
左侧边ab所受的安培力大小F=BlabI=0.2N
（2）根据动能定理：EqL=mv12，代入数据得：v1=20m/s；
小球相碰后粘在一起，根据动量守恒定律：mv1=2mv2，v2=10m/s。
当两球所受洛伦磁力等于重力时，离开地面，则：qv3B=2mg，v3=40m/s
根据动能定理：Eqx=2m（v32-v22），x=1.5m；
（3）①周期为一次全振动的时间，所以T=t/n；
根据周期公式得：T=，所以g===
②实验室的海拔太高，g偏小，A错误 ( http: / / www.21cnjy.com )；摆球太重，不影响周期，B错误；测出n次全振动时间为t，误作为(n＋1)次全振动时间进行计算，造成T偏小，g偏大，C正确；用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算，造成L偏大，g偏大，D正确。故选CD
③设摆球的重心到线与球结点的距离为r，根据单摆周期的公式T=2π得
T1=2π①
T2=2π②
联立两式解得
g=
考点：法拉第电磁感应定律、安培力、动能定理、动量守恒定律、单摆的周期
34．2；0.1
【解析】
试题分析：感应电动势；线圈中的平均电流强度
考点：法拉第电磁感应定律。
35．0.15 0.5
【解析】
试题分析：ab棒切割磁感线产生的感应电动势：，电路的总电阻为：Ω，则电路中的电流：＝，则金属棒受到安培力为：F＝BIL＝0.15N；通过R1的电流为，则R1消耗的功率为。
考点：本题考查闭合电路欧姆定律、安培力。
36．0.1 A 0.01 C
【解析】
试题分析：由b图得：，由法拉第电磁感应定律可得：感应电动势：；感应电流：，
通过圆环横截面的电荷量：；
考点：考查了法拉第电磁感应定律
37．
【解析】
试题分析：由法拉第电磁感应定律：，可求出感应电动势大小，再由闭合电路欧姆定律可求出感应电流大小，根据电量的公式，可得．由于开始线圈平面与磁场垂直，现把探测圈翻转180°，则有，所以由上公式可得：，则磁感应强度；
考点：考查了法拉第电磁感应定律
38．4E I
【解析】
试题分析：由法拉第电磁感应定律得：，因n、相同，则得到：．故，根据电阻定律：线圈的电阻为，则ρ相同，而L增长一倍，而s变为原来的一半，两线圈电阻之比：．
线圈中感应电流，由（1）（2）综合得到：，故
考点：考查了法拉第电磁感应
39．
【解析】
试题分析：由题意知，线圈磁通量的变化率；根据法拉第电磁感应定律得感应电动势大小为：；
考点：考查了法拉第电磁感应
40．磁场中同名磁极相斥原理、电磁感应的原理、能量的转化与守恒定律(任意两条)
【解析】
试题分析：利用了磁场中同名磁 ( http: / / www.21cnjy.com )极相斥原理和电磁感应的原理，把站台做成斜坡的，列车在进站时将动能转化为重力势能储存能量，在出站时又可以将重力势能转化为动能，这又利用了能量的转化与守恒定律。
考点：本题主要考查磁悬浮轨道列车的原理，
41．40V
【解析】
试题分析：根据法拉第电磁感应定律可得
考点：考查了法拉第电磁感应定律
42．（1）0.08; （2）0.16
【解析】
试题分析：穿过线圈的磁通量增加了△Φ=Φ2-Φ1=0.12 Wb -0.04 Wb=0.08Wb；线圈中的感应电动势大小为
考点：磁通量；法拉第电磁感应定律.
43．0.006 ；1.5
【解析】
试题分析：线圈中磁通量的变化量 为
线圈中产生的感应电动势为．
考点：法拉第电磁感应定律.
44．(1)20k(2)左(3)左
【解析】
试题分析：(1)选用R1不会使电流表超过量程，达到保护的作用．选20kΩ的电阻。
(2)当磁铁N极插入螺线管时，根 ( http: / / www.21cnjy.com )据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，螺线管上端应为N极，下端为S极，又电流表指针向左偏，可知电流方向是由正电流表接线柱流出至螺线管上端接线柱，由安培定则可判断螺线管的绕线方向如左图所示．
(3)若将条形磁铁S极在下端，从螺线 ( http: / / www.21cnjy.com )管中拨出时，感应电流磁场方向为阻碍磁通量的减少，螺线管上端应为N极，下端为S极，由螺线管的绕线方向可以判定电流是从电流表的负接线柱流入，故指针向左偏．
考点：探究电磁感应现象
45．AC
【解析】
试题分析：当把磁铁N极向下插入线圈时 ( http: / / www.21cnjy.com )，穿过线圈中的磁通量在变化，故线圈中会产生感应电流，电流表指针发生偏转，选项A正确；当把磁铁N极从线圈中拔出时，线圈中也会产生感应电流，故选项B错误；保持磁铁在线圈中相对静止时，线圈中的磁通量没变化，故无感应电流产生，所以电流表指针不发生偏转，选项C正确；若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，线圈与磁铁没有相对运动，故穿过线圈的磁通量也不变，电路中无感应电流，电流表指针不发生偏转，选项D错误。
考点：楞次定律。
46．（1）（2）（3），x= 0处，感应电流最大
【解析】
试题分析：（1）由图2可知，
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势 ①
（2）金属棒在弧形轨道上滑行过程中，产生的焦耳热
金属棒在弧形轨道上滑行过程中，根据机械能守恒定律 ②
金属棒在水平轨道上滑行的过程中，产生的焦耳热为，根据能量守恒定律
所以，金属棒在全部运动过程中产生的焦耳热
（3）a．根据图3，x=x1（x1﹤x0）处磁场的磁感应强度。设金属棒在水平轨道上滑行时间为。由于磁场B(x)沿x方向均匀变化，根据法拉第电磁感应定律
时间内的平均感应电动势
所以，通过金属棒电荷量
b. 金属棒在弧形轨道上滑行过程中，根据①式，
金属棒在水平轨道上滑行过程中，由于滑行速度和磁场的磁感应强度都在减小，所以，此过程中，金属棒刚进入磁场时，感应电流最大。2-1-c-n-j-y
根据②式，刚进入水平轨道时，金属棒的速度
所以，水平轨道上滑行过程中的最大电流
若金属棒自由下落高度，经历时间，显然t0﹥t
所以，
综上所述，金属棒刚进入水平轨道时，即金属棒在x= 0处，感应电流最大。
考点：考查了电磁感应切割类问题
47．（1）（2）（3）（4）
【解析】
试题分析：（1）通过电阻R的电荷量
由闭合电路欧姆定律得，
由法拉第电磁感应定律得，
联立以上四式得： （2分）
（2）线圈由中性面开始转动，感应电动势的瞬时值表达式为
由闭合电路欧姆定律可知，
电阻R两端的电压
解以上三式得： （2分）
（3）感应电动势的最大值为
感应电动势的有效值为
由闭合电路欧姆定律可知，
由焦耳定律可知，，其中
解以上四式得： （2分）
（4）线圈匀速转动，外力所做的功等于线圈转动过程中产生的总焦耳热，即
（2分）
考点：法拉第电磁感应定律 闭合电路欧姆定律 焦耳热 最大值和有效值
48．gh 向右偏 向左偏
【解析】
试题分析：电路应是滑动变阻器串联在 ( http: / / www.21cnjy.com )电路中，所以错误的是gh；在闭合电键时，电流增大，磁场增强，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计的指针向右偏，若将原线圈迅速插入副线圈时，穿过副线圈的磁通量增大，所以灵敏电流计的指针向右偏；若将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电阻增大，电流减小，磁场减弱，穿过副线圈的磁通量减小，所以灵敏电流计的指针向左偏。
考点：本题考查感应电流方向的判断
49．偏转，不偏转，偏转 穿过闭合线圈的磁通量发生变化
【解析】
试题分析：当穿过线圈的磁通量发生变化时，闭合线圈中会产生感应电流，
考点：考查了产生感应电流的条件
点评：做本题的关键是要注意观察，即观察产生电流时，穿过线圈的磁通量的变化，
50．4×10-4Wb 8×10-3V 1.6V
【解析】磁通量的变化；
磁通量的平均变化率；
线圈中的感应电动势的大小
51．偏转
偏转
不偏转
【解析】由电路图可知，线圈与电流表组成闭合回路，电流表指针偏转说明电路中有感应电流产生，电流表指针不偏转，说明电路中没有感应电流产生；【版权所有：21教育】
由表中信息可知：当接通开关瞬间或接通 ( http: / / www.21cnjy.com )开关，移动变阻器滑片的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，电流表偏转，产生感应电流；当接通开关，变阻器滑片不移动时，穿过线圈的磁通量不变，电流表不偏转，没有产生感应电流；由此可知，感应电流产生的条件是：穿过闭合线圈的磁通量发生变化．
故答案为：穿过闭合线圈的磁通量发生变化．
52．① 向下 ② BC ③ D
【解析】本题考查电磁感应
53．大于，等于
【解析】快插时穿过线圈的磁通量变化率比慢插时的大，根据公式可得，，通过截面的电荷量为，因为两种情况下都是从同样高度插到线圈中同样的位置处，所以磁通量变化量相同，线圈的电阻相同，所以两种情况通过的电荷量相同，
54．BC
【解析】
试题分析：A、B、当ab边刚越过GH进入磁场I时做匀速直线运动，根据平衡条件,有，当ab边下滑到JP与MN的中间位置时又做匀速直线运动，根据平衡条件，有：，联立解得，故A错误，B正确；C、D、根据功能关系，，，有导线框克服安培力做功的大小等于机械能的减少可得，故C正确，D错误．故选BC．
考点：本题考查动生电动势、功能关系．
55．（1）是；（2）0.4m/s2，0.5T；（3）1s；（4）见下图
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】
试题分析：(1)是（金属棒做匀加速直线运动时，R两端电压U∝I∝E∝v，U随时间均匀增大，即v随时间均匀增大.所以加速度为恒量）。
(2)F－＝ma，将F＝0.5v＋0.4代入，得：(0.5－)v＋0.4＝a
因为加速度为恒量，与v无关，所以a＝0.4m/s2
0.5－＝0，代入数据得：B＝0.5T.
(3)设外力F作用时间为t，x1＝at2，v0＝at，x2＝v0，x1＋x2＝s，所以at2＋at＝s，
代入数据得0.2t2＋0.8t－1＝0，解方程得t＝1s或t＝－5s(舍去).
(4)可能图线如下：
( http: / / www.21cnjy.com )
考点：法拉第电磁感应定律、牛顿运动定律
56．（1）0.4V；（2）0.08A；（3）从A到C
【解析】
试题分析：⑴E=BLV=0.4V，
⑵I=E/R=0.08A；
⑶根据右手定则，通过AC边的电流方向从A到C。
考点：法拉第电磁感应定律、欧姆定律、右手定则
57．（1）图像如图所示。
（2）0.71A；（3）电量最小值；电量最大值C。
【解析】
试题分析：（1）假设bc边的右侧也存在同样的匀强磁场，则线圈中产生的瞬时感应电动势
（V），其中峰值V，周期s
而实际情况是仅有bc边的左侧存在匀 ( http: / / www.21cnjy.com )强磁场，线圈转动一周过程中有一半时间内不产生感应电动势，从线圈平面经中性面开始计时，图中实线为电动势随时间变化情况。 （3分）
（2）一个周期内，电阻R产生的焦耳热
；
电阻R两端电压的有效值V；
电流表的示数AA；
（3）线圈从进入磁场到离开磁场，转过，磁通量先增加、后减少，所以线圈在磁场中转过的过程，穿过线圈的磁通量变化有一变化范围：最小值，最大值
产生的平均感应电动势；
通过电阻R的平均感应电流；
通过电阻的电量 ；
电量最小值；电量最大值C。
考点：交流电的图像，有效值，法拉第电磁感应定律。
58．（1）；（2）；。
【解析】
试题分析：⑴ 根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式和牛顿第二定律，有
； ； ； ；
即
当加速度为零时，速度达最大，速度最大值，
⑵根据能量守恒定律 有
得；
⑶ 根据电磁感应定律 有；
根据闭合电路欧姆定律 有 ；
感应电量；
得；
考点：法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力和牛顿第二定律。
59．（1）（2）（3）
【解析】
试题分析：（1）线框刚进入磁场时是做匀速运动。由平衡知识可列：
（2）设导体棒到达磁场上边界速度为，线框底边进入磁场时的速度为；导体棒相对于线框的距离为，线框在磁场中下降的距离为。
联解上述方程式得：
（3）线框下降的时间与导体棒下滑的时间相等
联解上述方程式得：
考点：法拉第电磁感应定律；物体的平衡.
60．（1）0.5kg； 0.5Ω（2）2m/s
【解析】
试题分析：（1）金属杆以速度vm下滑时，根据法拉第电磁感应定律：E=BLvm
由闭合电路的欧姆定律可知：E=I（R+R0）
当金属棒以最大速度下滑时有：
联立解得：
由vm-R图线可知：；
解得：m=0.5kg；R0=0.5Ω
（2）设金属棒下滑的速度为v，根据法拉第电磁感应定律可知：E’=BLv
由闭合电路的欧姆定律可知：E’=I（R+R0）
当金属杆下滑的加速度为1m/s2时，根据牛顿第二定律可得：
解得v=2m/s
考点：法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律.
61．（1） （2） （3）
【解析】
试题分析： （1）此过程的平均感应电动势为：
通过线框截面的电量：q= 解得：q=
（2）此时线框的速度为：v=v0cos60°=v0
线框中的感应电动势：E=B1lv+B2lv=2Blv0
线框中的感应电流：I= 此时安培力的功率：P=I2R=
（3）对于系统功能关系：Q=Mgh－mv02－mv2=Mv02－mv02
考点：法拉第电磁感应定律，功能关系
62．（1）160J （2）4m/s
【解析】
试题分析：（1）导体棒达到稳定时，根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、瞬时功率公式和物体平衡条件有：
由能量守恒有：
联解以上各式并代入数据得：Q1=160J
（2）设棒从撤去拉力到速度为零的过程沿导轨上滑距离为x，则有：
由能量守恒有：
联解以上各式并代入数据得：v′=4m/s
考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律.
63．（1）电流方向d到c 区域I内的磁场方向为垂直于斜面向上
（2）
（3）3l
(4)
【解析】
试题分析 (1)由右手定则可知通过cd棒电流的方向为d到c 1分
再由左手定则可判断区域I内磁场垂直于斜面向上 1分
（2）cd棒平衡，， 2分
Cd棒消耗的电功率
（3）ab棒在到达区域II前做匀加速直线运动，
cd棒始终静止不动，ab棒在到达区域II前、后，回路中产生的感应电动势不变，则ab棒在区域II中一定做匀速直线运动
可得；
所以
ab棒在区域II中做匀速直线运动的速度
则ab棒开始下滑的位置离EF的距离
（4）ab棒在区域II中运动的时间
ab棒从开始下滑至EF的总时间
ab棒从开始下滑至EF的过程中闭合回路中产生的热量：
考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化。
64．v＝5 m/s P＝1 W.
【解析】
试题分析：导体棒做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：
2分
解得：v＝5 m/s； 2分
导体棒产生的感应电动势 E＝BLv, 1分
电路电流 1分
灯泡消耗的功率， 2分
解得：p＝1 W. 2分
考点：电磁感应、闭合电路的欧姆定律、电功率、物体的平衡。
65．（1）e=Bl1l2ωcosωt
（2）q==Bl1l2/R
【解析】
试题分析：由交流电的产生及瞬时值表达式即可得到e=Bl1l2ωcosωt 4分
再由 1分
1分
1分
得
且由图示位置转过90°的过程中 1分
所以 2分
考点：交流电的产生和描述、闭合电路的欧姆定律。
66．（1）；（2）；（3）。
【解析】
试题分析：（1）做出侧视平面图，cd棒加速下滑，安培力逐渐增大，加速度逐渐减小，加速度减小到零时速度增大到最大，此时cd棒所受合力为零，此后cd棒匀速下滑。对cd棒受力分析，如图所示。
沿导轨方向有
感应电动势
感应电流
安培力
得最大速度
（2）设cd棒下滑距离为x时，ab棒产生的焦耳热Q，此时回路中总焦耳热为2Q。
根据能量守恒定律，有
解得下滑距离
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势平均值
感应电流平均值
通过cd棒横截面的电荷量
（3）若回路中没有感应电流，则cd棒匀加速下滑，加速度为
初始状态回路中磁通量
一段时间后，cd棒下滑距离
此时回路中磁通量
回路中没有感应电流，则，即
由上可得磁感应强度
代入数据得，磁感应强度B随时间t变化的关系式为
考点：电磁感应现象的综合应用
67．（1）；（2）；（3）
【解析】
试题分析：（1）由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为，运动时间为 ，所以金属框的边长为：。
（2）线框刚进入磁场时作匀速运动，则有：
即，边长：，联立解得：，在进入匀强磁场区域过程中流过线框横截面的电荷量：。
（3）金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为，重力对其做正功，安培力对其做负功，由能量守恒定律得：，金属框在离开磁场过程中金属框产生的热为，重力对其做正功，安培力对其做负功，由能量守恒定律得：
即：
68．（1）；（2）；（3）
【解析】
试题分析：（1）杆进入磁场前做匀加速运动，由牛顿第二定律得，由运动学公式得： ，解得导轨对杆的阻力为。
（2）杆进入磁场后做匀速运动，设杆受到的安培力为FB，由平衡条件得，杆ab所受的安培力，解得杆ab中通过的电流，由安培定则可知杆中的电流方向自a流向b
（3）杆产生的感应电动势 ， 杆中的感应电流 ，解得导轨左端所接电阻阻值：
69．（1）
（2）
（3）
【解析】
试题分析：（1）感应电动势的最大值：，当线圈平面通过中性面时开始计时，感应电动势的瞬时值表达式： 。
（2）由t＝0至过程中的平均电动势的大小：。
（3）该交变电流的电动势有效值是：。
70．（1）1.0 m/s2 （2）0.35 W （3）5.0×10－2 J
【解析】
试题分析：（1）设路端电压为U，金属杆的运动速度为v，则感应电动势E＝BLv
通过电阻R的电流I＝
电阻R两端的电压U＝IR＝
由图乙可得U＝kt，k＝0.10V/s
解得v＝t
因为速度与时间成正比,所以金属杆做匀加速运动，加速度
a＝＝1.0 m/s2
（2）在2 s末，速度v2＝at＝2.0 m/s，
电动势E＝BLv2
通过金属杆的电流I＝
金属杆受安培力F安＝BIL＝
解得F安＝7.5×10－2 N
设2 s末外力大小为F2，由牛顿第二定律
F2－F安＝ma
解得F2＝1.75×10－1 N
故2 s末时F的瞬时功率P＝F2v2＝0.35 W
（3）设回路产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律
W＝Q＋mv22
解得Q＝0.15 J
电阻R与金属杆的电阻r串联，产生焦耳热与电阻成正比
所以
故在金属杆上产生的焦耳热
解得Qr＝5.0×10－2 J
考点：法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律；能量守恒定律。
71．（1）tm=（2）（a–gsinθ）（3）见解析
【解析】
试题分析：（1）I=，
因为是常数，所以I∝t，即电流随时间均匀增大。
当PQ受到的安培力大于mgcosθ时，PQ会离开斜面，电路不再闭合，回路中会短时无电流。
FA=BIL = =mgcosθ
即tm=
（2）q=
ΔE=mv2- mgh =m a tm2（a–gsinθ）= （a–gsinθ）
（3）①若≥gsinθ-μgcosθ，则F始终向下，且随时间均匀增大；
②若≤gsinθ-gcosθ，则F始终向上，且随时间均匀减小（tm时F仍向上或为零）；
③若gsinθ-gcosθ＜＜gsinθ-μgcosθ，则F先向上逐渐减小，后向下逐渐增大。
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考点：考查了导体切割磁感线运动
72．（1）（2）
【解析】
试题分析：（1）金属棒以速度下滑时，根据法拉第电磁感应定律有：
由闭合电路欧姆定律有：
当金属棒以最大速度vm下滑时，根据平衡条件有：
由图象可知：；
解得：
（2）设此时金属棒下滑的速度为v，根据法拉第电磁感应定律有：
当金属棒下滑的加速度为2.0时，根据牛顿第二定律有：
联立解得：。
考点：考查了电磁感应切割类问题
73．（1）2m/s （2）0.12J
【解析】
试题分析：（1）当后，
对线框：
解得：
又
解得：
（2）根据功能关系得：
解得：
考点：功能关系；牛顿定律的应用.
74．见解析
【解析】
试题分析：求感应电动势的大小有两种方法: 即法拉第电磁感应定律, 切割法:
1、应用法拉第电磁感应定律，应注意以下几点:
(1)要严格区分磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率。
(2)如是由磁场变化引起时，则用来计算,如有回路面积变化引起时.则用来计算。
(3)由E=算出的通常是时间内的平均感应电动势.一般并不等于初态与末态电动势的平均值。
(4)当线圈有n匝时，。
2、用公式求电动势时.应注意以下几点:
(1)此公式一般用于匀强磁场(或导体所在位置的各点的B相同)，导体各部分切割磁 感线速度相同的情况。2·1·c·n·j·y
(2)若导体各部分切割磁感线的速度不同.可取其平均速度.求电动势。
(3)公式中的L指有效切割长度，即垂直于B.垂直于v 的直线部分长度。
(4)若切割速度v不变S为恒定值,若切割速度为即时速度，则E为瞬时电动势。
(5)当v与导线虽垂直但与B有夹角θ时。
(6)与是一致的.前者是一般规律，后者是法拉第电磁感应定律在导体切割磁感线时的具体表达式.
75．（1）该同学的解法错误。(2)5A
【解析】
试题分析：（1）该同学的 ( http: / / www.21cnjy.com )解法错误。错误原因：认为棒到达最高点速度为零时，一定处于平衡状态；或者认为偏角最大的是平衡位置。[来源:21世纪教育网]
（2）正确的解法如下：金属棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，如图所示，
安培力F做功为WF=FS1=BIL2sin370
重力做功为WG=-mgs2=-mgl(1-cos370)
由动能定理得：Bil2sin370-mgl(1-cos370)=0
解得：.
考点：安培力；动能定理.
76．该仪器是利用到了电磁感应现象的原理，详细分析见答案。
【解析】
试题分析：图是磁电式扭矩传 ( http: / / www.21cnjy.com )感器的工作原理图。在驱动源和负载之间的扭转轴的两侧安装有齿形圆盘。它们旁边装有相应的两个磁电传感器。磁电传感器的结构见图所示。传感器的检测元件部分由永久磁铁、感应线圈和铁芯组成。永久磁铁产生的磁力线与齿形圆盘交接。当齿形圆盘旋转时，圆盘齿凸凹引起磁路气隙的变化，于是磁通量也发生变化，在线圈中感应出交流电压，其频率在数值上等于圆盘上齿数与转数的乘积。www-2-1-cnjy-com
当扭矩作用在扭转轴上时，两个磁电 ( http: / / www.21cnjy.com )传感器输出的感应电压U1和U2存在相位差。这个相位差与扭转轴的扭转角成正比。这样，传感器就可以把扭矩引起的扭转角转换成相位差的电信号。
考点：电磁感应现象
点评：本题考察了电磁感应现象，以及传感器的知识，将理论联系实际结合在一起，要求学生运用所学知识的能力很高。
77．（1）P向下；Q向上（2）
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】
试题分析：（1）波向左传播，根据走坡法可得P向下；Q向上
（2）向下运动时根据楞次定律，穿过 ( http: / / www.21cnjy.com )abR的磁通量增大，产生的感应电流从a到b，根据左手定则，电流方向向右，磁场方向垂直向里，可得安培力向上，如图所示
( http: / / www.21cnjy.com )
考点：考查了机械波的传播，安培定则，安培力
78．见解析
【解析】
试题分析：（1）小球只受水平面的支持力，不受斜面的弹力，
（2）速度沿切线方向，加速度指向圆心
（3）根据公式，所以第一个交点为1m，第二个为2m，第三个为3m，
考点：考查了受力分析，圆周运动，和机械横波
点评：在判断弹力是否存在的时候，可根据状态用假设法判断
A. B. C. D.
A
B
线圈
C
R
D
B
a
b
f
丙
N
S
d
c
a
b
v
R
B
条形
磁铁
ω
a
d
c
b
R
A
c
d
a
ω
O
θ
θ
B
R
a
b
M
N
P
Q
A
B
C
D
P
Q
0.02
0
e /V
t /s
0.04
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选修3-2第四章电磁感应第四节法拉第电磁感应定律
第I卷（选择题）
评卷人 得分
一、选择题
1．如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A铰链连接的长度为2a、电阻为的导体棒AB,由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为( ) 【来源：21·世纪·教育·网】
A. B. C. D．Bav
2．如图所示，金属线框abcd置于光滑水 ( http: / / www.21cnjy.com )平桌面上，其右方存在一个有理想边界的方向竖直向下的矩形匀强磁场区，磁场宽度大于线圈宽度．金属线框在水平恒力F作用下向右运动，ab边始终保持与磁场边界平行．ab边进入磁场时线框恰好能做匀速运动．则下列说法中正确的是（ ）
A．线框穿出磁场过程中，一定先做减速运动
B．线框完全处于磁场中的运动阶段，F做的功大于线框动能的增加量
C．线框进入磁场过程，F做的功大于线框内增加的内能
D．线框穿出磁场过程中，F做的功等于线框中产生的焦耳热
3．关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（ ）
A．法拉第发现了电磁感应现象，并制作了世界上第一台发电机
B．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值
C．奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了确定电流产生的磁场方向的方法
D．牛顿发现了万有引力定律，并利用万有引力定律首次计算出地球的质量
4．如图所示，在匀强磁场中放一电阻不计的平 ( http: / / www.21cnjy.com )行光滑金属导轨，导轨跟大线圈M相接，小闭合线圈N在大线圈M包围中，导轨上放一根光滑的金属杆ab，磁感线垂直于导轨所在平面．最初一小段时间t0内，金属杆ab向右做匀减速直线运动时，小闭合线圈N中的电流按下列图中哪一种图线方式变化（ ）
5．电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条 ( http: / / www.21cnjy.com )形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝上，如图所示，现使磁铁由静止开始下落，在N极接近线圈上端的过程中，下列说法正确的是
A．流过R的电流方向是a到b
B．电容器的下极板带正电
C．磁铁下落过程中，加速度保持不变
D．穿过线圈的磁通量不断增大[21世纪教育网]
6．物理学是一门以实验为基 ( http: / / www.21cnjy.com )础的学科，许多物理定律就是在大量实验的基础上总结出来的规律．但有些物理规律或物理关系的建立并不是直接从实验得到的，而是经过了理想化或合理外推．下列选项中属于这种情况的是 21*cnjy*com
A．牛顿第一定律 B．牛顿第二定律
C．库仑定律 D．法拉第电磁感应定律
7．如图所示，bacd为导体做成的框架 ( http: / / www.21cnjy.com )，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的电阻为R，整个装置放于垂直框架平面的变化磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示，PQ能够始终保持静止，则0～t2时间内，PQ受到的安培力F和摩擦力Ff随时间变化的图象可能正确的是（取平行斜面向上为正方向）（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
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8．如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动
B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动
C．圆盘在磁场中向右匀速平移
D．匀强磁场均匀增加
9．如图所示，闭合圆导线圈放置在匀 ( http: / / www.21cnjy.com )强磁场中，线圈平面与磁场平行，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径.试分析线圈做如下运动时，能产生感应电流的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A．使线圈在纸面内平动
B．使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动
C．使线圈以ac为轴转动
D．使线圈以bd为轴转动
10．如图所示，水平铜盘半径为r， ( http: / / www.21cnjy.com )置于磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度ω做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分别通过导线与理想变压器的原线圈相连，该理想变压器原、副线圈的匝数比为n:1，变压器的副线圈与电阻为R的负载相连，则
A．负载R两端的电压为的
B．原线圈中的电流强度为通过R电流的
C．变压器的副线圈磁通量为0
D．通过负载R的电流强度为0
11．如图所示，弹性金属铜环A、B的面积相等 ( http: / / www.21cnjy.com )(略大于磁铁的截面)，环A是闭合的，环B在底端有个小缺口，缺口处用绝缘物质密封，横梁可以绕中间的支点转动。开始时整个装置静止，用磁铁的任意一极分别去接近环A或B，则【出处：21教育名师】
A．靠近A时，A将后退且扩张
B．靠近A时，A将后退且收缩
C．靠近A或B时，相应的环中产生感应电动势
D．靠近A或B时，相应的环中一定产生感应电流
12．如图所示，匝数为、电阻为r、面积为S的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，磁场的磁感应强度大小为，各电表均为理想交流电表。时刻线圈平面与磁场方向垂直，则
( http: / / www.21cnjy.com )
A. 线圈经图示位置时的感应电动势最大
B．线圈中产生的瞬时感应电动势
C．滑片P下滑时，电压表的示数不变，电流表的示数变小
D．线圈转过一周的过程中，流过电阻R的电量为
13．如图所示是电吉他的示 ( http: / / www.21cnjy.com )意图，在吉他上装有线圈，琴弦是磁性物质。当弦振动时，线圈中产生的感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来。下列关于电吉他说法正确的是
A．工作原理是电流的磁效应
B．琴弦可以用尼龙材料制成
C．利用光电传感器将力学量转换为电学量
D．线圈中产生的感应电流大小和方向均变化
14．如图所示，竖直放置 ( http: / / www.21cnjy.com )的铜盘下半部分置于水平的匀强磁场中，盘面与磁场方向垂直，铜盘安装在水平的铜轴上，有一“形”金属线框平面与磁场方向平行，缺口处分别通过铜片C、D与转动轴、铜盘的边缘接触，构成闭合回路。则铜盘绕轴匀速转动过程中，下列说法正确的是
A．电阻R中没有感应电流
B．电阻R中的感应电流方向由a至b
C．穿过闭合回路的磁通量变化率为零
D．穿过闭合回路的磁通量变化率为一非零常量
15．如图所示，间距l＝0.4m的光滑 ( http: / / www.21cnjy.com )平行金属导轨与水平面夹角θ＝30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直于斜面．甲、乙两金属杆电阻R相同、质量均为m＝0.02kg，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a＝5m/s2的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g＝10 m/s2，则
A．甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s
B．每根金属杆的电阻R＝0.016Ω
C．甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大
D．乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1W
16．如图甲所示，固定的水平金属导轨足 ( http: / / www.21cnjy.com )够长且电阻不计。两阻值相同的导体棒ab、cd置于导轨上，棒与导轨垂直且始终保持良好接触。整个装置处在与导轨平面垂直向下的匀强磁场B中。现让导体棒ab以如图乙所示的速度向右运动。导体棒cd始终静止在导轨上，以水平向右为正方向，则导体棒cd所受的静摩擦力f随时间变化的图象是图丙中的
17．如图所示为地磁场磁感线的示意 ( http: / / www.21cnjy.com )图．一架民航飞机在赤道上空匀速飞行，机翼保持水平，由于遇到强气流作用使飞机竖直下坠，在地磁场的作用下，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处的电势为φ2，忽略磁偏角的影响，则
A．若飞机从西往东飞，φ2比φ1高
B．若飞机从东往西飞，φ2比φ1高
C．若飞机从南往北飞，φ2比φ1高
D．若飞机从北往南飞，φ2比φ1高
18．无限长通电直导线在其周围某一点产生磁场的磁感应强度大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即（式中k为常数）。如图甲所示，光滑绝缘水平面上平行放置两根无限长直导线M和N，导线N中通有方向如图的恒定电流IN，导线M中的电流IM大小随时间变化的图象如图乙所示，方向与N中电流方向相同。绝缘闭合导线框AB-CD放在同一水平面上，AB边平行于两直导线，且位于两者正中间。则以下说法正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A．0～t0时间内，流过R的电流方向由C→D
B．t0～2 t0时间内，流过R的电流方向由D→C
C．0～t0时间内，不计CD边电流影响，则AB边所受安培力的方向向左
D．t0～2 t0时间内，不计CD边电流影响，则AB边所受安培力的方向向右
19．如图所示，闭合金属圆环下落过程中，穿过竖直放置的条形磁铁正中间位置时，下列说法正确的是
A．金属圆环的加速度等于g
B．穿过金属圆环的磁通量为零
C．穿过金属圆环的磁通量变化率为零
D．金属圆环沿半径方向有收缩的趋势
20．如图所示，相距为L的光滑平行金属导轨ab、cd放置在水平桌面上，阻值为R的电阻与导轨的两端a、c相连，滑杆MN质量为m，垂直于导轨并可在导轨上自由滑动，不计导轨、滑杆以及导线的电阻，整个装置放于竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与另一质量也为m的物块相连，绳处于拉直状态，现将物块由静止释放，当物块达到最大速度时，物块的下落高度h=，用g表示重力加速度，则在物块由静止开始下落至速度最大的过程中（ ）
A. 物块达到的最大速度是
B. 电阻R放出的热量为
C. 通过电阻R的电荷量是
D. 滑杆MN产生的最大感应电动势为
评卷人 得分
二、多选题
21．如图所示，MN右侧有一正三角形匀强 ( http: / / www.21cnjy.com )磁场区域(边缘磁场忽略不计),上边界与MN垂直。现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框，从MN左侧垂直于MN匀速向右运动.导体框穿过磁场过程中所受安培力F的大小随时间变化的图象以及感应电流i随时间变化的图象正确的是(取逆时针电流为正)（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
22．1824年，法国科学家阿拉果完 ( http: / / www.21cnjy.com )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。下列说法正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A．圆盘上产生了感应电动势
B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D．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
23．如图所示，相距为d的两条水平虚线 ( http: / / www.21cnjy.com )之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形线圈abcd边长为L（L
B.感应电流所做的功为mg（d－L）
C.线圈的最小速度一定是2
D.线圈的最小速度可能为mgR/B2L2
第II卷（非选择题）
评卷人 得分
三、填空题
24．如图所示，在光滑绝缘水平面上，一边长为10cm、电阻为1Ω、质量为0.1kg的正方形金属线框abcd以m/s的速度向一有界磁场滑去，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度大小为0.5T，当线框全部进入磁场时，线框中已放出了1.8J的热量。则当线框ab边刚出磁场的瞬间，线框速度大小为 m/s；线框中电流的瞬时功率为 W。
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25．磁感强度是0.8T的匀强 ( http: / / www.21cnjy.com )磁场中，有一根跟磁感线垂直、长0.2m的直导线，以4m/s的速度、在跟磁感线和直导线都垂直的方向上做切割磁感线的运动，则导线中产生的感应电动势的大小等于 V。
26．如图所示，电阻Rab=0.1Ω的 ( http: / / www.21cnjy.com )导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动线框中接有电阻R=0.4Ω,线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,导体的ab长度l=0.4m,运动速度v=10m/s.线框的电阻不计.
（1）电路abcd中相当于电源的部分是 ,相当于电源的正极是 端.
（2）使导体ab向右匀速运动所需的外力F’= N,方向
（3）电阻R上消耗的功率P = W.
27．轻质细线吊着一质量m＝0.8kg，边 ( http: / / www.21cnjy.com )长L＝0.8m、匝数n＝20、总电阻r＝1Ω的正方形线圈。边长l＝0.4m的正方形磁场区域对称地分布在线圈下边的两侧，磁场方向垂直纸面向里，如图甲所示，磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示。从t＝0开始经t0时间细线开始松弛，在前t0时间内线圈中产生的感应电流为_________A，t0的值为_________s。
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28．把一个矩形线圈从有理想边界的匀强磁场中匀速拉出（如图），第一次速度为，第二次速度为，且，则两情况下拉力的功之比=________，拉力的功率之比=________，线圈中产生的焦耳热之比=________.21世纪教育网版权所有
29．两块水平放置的金属板间 ( http: / / www.21cnjy.com )距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为m、电荷量＋q的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁通量的变化率是
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30．如图所示，在B=0.5 T的匀强 ( http: / / www.21cnjy.com )磁场中，有一个n=100匝的矩形线圈，边长L1=0.1 m，L2=0.2 m，线圈从图中位置开始绕中心轴OO′以角速度ω=100πrad/s逆时针方向匀速转动，则线圈中产生的感应电动势的最大值为 ，有效值为 ，当线圈转过1/4周过程中感应电动势的平均值为 ，线圈转过30°时感应电动势的瞬时值
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31．如图所示，在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B，其方向垂直纸面向外，一个阻值为R、边长为a的等边三角形导线框架EFG正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这时间内平均感应电动势__________，通过导线框任一截面的电量q=__________。
32．如图所示，一正方形线圈的匝数为n ( http: / / www.21cnjy.com )，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。在Δt时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B。在此过程中，线圈中的磁通量改变量大小△φ＝_______，产生的感应电动势为E＝____
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33．（18分）(1)如图所示，在匀强磁 ( http: / / www.21cnjy.com )场中，与磁感应强度B成30°角放置一矩形线圈，共100匝，线圈长lab=10cm、宽lbc=8cm，线圈电阻r=1.0Ω，与它相连的电路中，电阻R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，磁感应强度变化如图乙所示，开关闭合后t=1.5s时R2中电流的大小为_______A，此时左侧边ab所受的安培力大小_______N。
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（2）一个质量为=0.001kg、带电量为=C的带正电小球和一个质量也为不带电的小球相距=0.2m，放在绝缘光滑水平面上，当加上如图的=N/C的水平向左的匀强电场和=0.5T的水平向外的匀强磁场后，带电小球开始运动，与不带电小球相碰后粘在一起，则两球碰后的速度为________m/s，两球碰后到两球离开水平面，还要前进_________m。
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（3）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小于10°时，完成n次全振动时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为，用螺旋测微器测得摆球直径为d.
①测得重力加速度的表达式为g＝_________.
②实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是_________.
A.实验室的海拔太高
B.摆球太重
C.测出n次全振动时间为t，误作为(n＋1)次全振动时间进行计算
D.用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算
③用的摆球密度不均匀，无法确定重心位置.他第一次量得悬线长为 (不计半径)，测得周期为T1；第二次量得悬线长为，测得周期为T2.根据上述数据，g表达式为___________
34．一闭合线圈有50匝，总电阻为20Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由 增加到，则线圈中的感应电动势E＝ V，线圈中的平均电流强度I＝ A．
35．如图所示
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光滑的平行导轨PQ、MN水平放置，导轨的左右 ( http: / / www.21cnjy.com )两端分别接定值电阻，R1=2Ω，R2＝4Ω。电阻不计的金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中。已知平行导轨间距L=0.5m，现对ab施加一水平向右的外力F使之以v=5m/s的速度向右匀速运动，则F的大小为 N，R1消耗的功率为 W。
36．有一面积为150 cm 2 的 ( http: / / www.21cnjy.com )金属环，电阻为0.1 Ω，在环中100 cm 2 的同心圆面上存在如图（b）所示的变化的磁场，在0.1 s到0.2 s的时间内环中感应电流为__________，流过的电荷量为__________.
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37．如图所示，在物理实验中，常用“冲 ( http: / / www.21cnjy.com )击式电流计”来测定通过某闭合电路的电荷量.探测器线圈和冲击电流计串联后，又能测定磁场的磁感应强度.已知线圈匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.把线圈放在匀强磁场时，开始时线圈与磁场方向垂直，现将线圈翻转180°，冲击式电流计测出通过线圈的电荷量为q，由此可知，被测磁场的磁感应强度B=___________.
38．一个单匝闭合圆形线圈置于垂直线圈平 ( http: / / www.21cnjy.com )面的匀强磁场中，当磁感应强度变化率恒定时，线圈中的感应电动势为E，感应电流为I.若把这根导线均匀拉长，从而使圆半径增大一倍，则此时线圈中的感应电动势为_______，感应电流为_________.
39．如图所示，半径为r的n匝线圈 ( http: / / www.21cnjy.com )套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形面积.当磁感应强度以ΔB/Δt的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势的大小为_________.
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40．在“畅想家乡美好未来”的主题班 ( http: / / www.21cnjy.com )会上，同学们奇想妙设，纷纷出计献策。王林同学设计了城市未来磁悬浮轨道列车交通方案，图纸如图所示，请你分析该方案中应用到的物理知识有：（只要求写出两条）
（1）________________________________;
（2）________________________________。
41．一个有10匝的闭合导体线圈，若在 ( http: / / www.21cnjy.com )0.01s内，通过线圈的磁通量是由0.04Wb均匀地减小到零，则在这段时间内线圈产生的感应电动势E＝_________。
42．如图所示，桌面上放着一 ( http: / / www.21cnjy.com )个单匝矩形线圈，线圈中心上方某高度处有一竖立的条形磁铁，此时穿过线圈的磁通量为0.04Wb．现使磁铁竖直下落，经0.5s后磁铁的N极落到线圈内的桌面上，这时穿过线圈的磁通量为0.12Wb．此过程中穿过线圈的磁通量增加了 Wb，线圈中的感应电动势大小为 V．21教育名师原创作品
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43．某空间有匀强磁场，一 ( http: / / www.21cnjy.com )面积为0.1m2匝数为 l00 的闭合线圈垂直于磁场放置，在 0.4s 内匀强磁场的磁感应强度从0.02 T均匀增加到0.08 T，则线圈中磁通量的变化量 为 Wb，线圈中产生的感应电动势 为 V．
评卷人 得分
四、实验题
44．在探究电磁感应现象的实验中：
(1)首先要确定电流表指针偏转方向与电流方 ( http: / / www.21cnjy.com )向间的关系．实验中所用电流表量程为100μA，电源电动势为1.5V，待选的保护电阻有三种R1=20kΩ，R2=1kΩ，R3=100Ω，应选用__________Ω的电阻．
(2)已测得电流表指针向右偏时，电流是由正接 ( http: / / www.21cnjy.com )线柱流入。由于某种原因，螺线管线圈绕线标识已没有了，通过实验查找绕线方向．如图所示，当磁铁N极插入线圈时，电流表指针向左偏，如图所示线圈的绕线方向是_________图（填“左”或“右”）．
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(3)若将条形磁铁S极放在下端，从螺线管中拔出，这时电流表的指针应向_________偏（填“左”或“右”）．
45．用如图所示的实验装置研究电磁感应现象，下列说法正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针发生偏转
B．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针不发生偏转
C．保持磁铁在线圈中相对静止时，电流表指针不发生偏转
D．若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针发生偏转
46．如图1所示，一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L，距左端L处的右侧一段被弯成半径为的四分之一圆弧，圆弧导轨的左、右两段处于高度相差的水平面上。以弧形导轨的末端点O为坐标原点，水平向右为x轴正方向，建立Ox坐标轴。圆弧导轨所在区域无磁场；左段区域存在空间上均匀分布，但随时间t均匀变化的磁场B（t），如图2所示；右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化，只沿x方向均匀变化的磁场B（x），如图3所示；磁场B（t）和B（x）的方向均竖直向上。在圆弧导轨最上端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，金属棒由静止开始下滑时左段磁场B（t）开始变化，金属棒与导轨始终接触良好，经过时间t0金属棒恰好滑到圆弧导轨底端。已知金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g.
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（1）求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中，回路中产生的感应电动势E；
（2）如果根据已知条件，金属棒能离开右段磁场B（x）区域，离开时的速度为v，求金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热Q；
（3）如果根据已知条件，金属棒滑行到x =x1位置时停下来，
a. 求金属棒在水平轨道上滑动过程中通过导体棒的电荷量q；
b. 通过计算，确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置。
47．（8分）交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为，线圈电阻为r，外电路电阻为R，当线圈处于中性面时开始计时，逆时针匀速转动180°过程中，求：
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（1）通过R的电荷量q
（2）写出R两端的电压瞬时值的表达式
（3）R上产生的电热Q
（4）外力做的功W
48．（I）为了探究“感应电流产生的条件”， ( http: / / www.21cnjy.com )甲同学将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接. 经乙同学检查后发现甲同学接线有错误，应该导线是 _________（用导线两端的字母符号表示）。如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________。（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针___________。（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）
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49．在探究磁场产生电流的条件时，做了下面实验（下右图）：由线圈，电流表构成的闭
合回路。条形磁铁提供磁场。请填写观察到现象:
实验过程 电流表的指针（填偏转或不偏转）
条形磁铁插入线圈过程
条形磁铁静止在线圈中
条形磁铁从线圈中抽出过程
由这个实验可以得出磁场产生电流的条件是： 。
50．一个200匝，面积20 ( http: / / www.21cnjy.com )cm2的均匀圆线圈，放在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面成300角。若磁感应强度在0．05s内由0．1T增加到0．5T，则在此过程中，穿过线圈的磁通量的变化量是 ，磁通量的变化率是 ，线圈中的感应电动势为 。【来源：21cnj*y.co*m】
51．在探究磁场产生电流的条件，做了下面实验：
请填写观察到现象
实验操作 电流表的指针（偏转或不偏转）
1、接通开关瞬间
2、
3、接通开关，变阻器滑片不移动
52．电吉他是利用电磁感应原理工 ( http: / / www.21cnjy.com )作的一种乐器。如图a所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管。一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号。
①金属弦的作用类似“研究电磁感应现象”实验 ( http: / / www.21cnjy.com )中铁芯的作用，则被拨动后靠近螺线管的过程中，通过放大器的电流方向为 （以图象为准，填“向上”或“向下”）。
②下列说法正确的是 （ ）
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A．金属弦上下振动的周期越大，螺线管内感应电流的方向变化也越快
B．金属弦上下振动过程中，经过相同位置时速度越大，螺线管中感应电动势也越大
C．电吉他通过扩音器发出的声音随感应电流强度增大而变响，增减螺线管匝数会起到调节音量的作用
D．电吉他通过扩音器发出的声音频率和金属弦振动频率相同，则金属弦振动越快，发出的声越响
③若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量 ( http: / / www.21cnjy.com )随时间的变化如图b所示，则对应感应电流的变化为 ( )
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53．如图所示，把一根条形磁铁从同 ( http: / / www.21cnjy.com )样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2；通过线圈截面电量的大小关系是ql____q2。
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评卷人 得分
五、计算题
54．如图所示，在倾角为θ的光滑 ( http: / / www.21cnjy.com )斜面上，存在着两个矩形匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小为均B，磁场方向相反且均与斜面垂直，磁场的宽度MJ和JG均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，线框恰好以速度v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的机械能减少量为△E，重力对线框做功的绝对值为W1，安培力对线框做功的绝对值为W2，下列说法中正确的是
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A． B． C． D．
55．(16分)如图所示，光滑的平行金 ( http: / / www.21cnjy.com )属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s。一质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F＝0.5v＋0.4(N)(v为金属棒速度)的水平外力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大.(已知：l＝1m，m＝1kg，R＝0.3Ω，r＝0.2Ω，s＝1m)
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(1)判断该金属棒在磁场中是否做匀加速直线运动；
(2)求加速度的大小和磁感应强度B的大小；
(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v＝v0－x，且棒在运动到ef处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？
(4)若在棒未出磁场区域时撤出外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线.
56．(10分)如图所示，一U形金 ( http: / / www.21cnjy.com )属框的可动边AC长0.1m，匀强磁场的磁感强度为0.5T，AC以8m/s的速度水平向右移动，电阻R为5Ω，(其它电阻均不计)．
(1)计算感应电动势的大小；
(2)求出电阻R中的电流有多大
⑶通过AC边的电流方向如何？
57．（14分）如图所示，矩形线圈abcd与阻值为50的电阻R、理想电流表A组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度ω=100π rad/s。线圈的匝数N=100，边长ab=0.2m、ad=0.4m，电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小B=T。设线圈平面与中性面重合时开始计时。
（1）试画出线圈中产生的感应电动势随时间变化的图象；
（2）电流表A的示数；
（3）线圈在磁场中转过的过程，通过电阻R的电荷量可能值。
58．（15分）两根足够长的光滑平行 ( http: / / www.21cnjy.com )直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m、阻值为R的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，导轨的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。
⑴求ab杆下滑的最大速度vm；
⑵ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。
59．如图所示，质量为2m的 U形线框ABCD下边长度为L，电阻为R，其它部分电阻不计，其内侧有质量为m，电阻为R的导体棒PQ，PQ与线框相接触良好，可在线框内上下滑动。整个装置竖直放置，其下方有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。将整个装置从静止释放，在下落过程线框底边始终水平。当线框底边进入磁场时恰好做匀速运动，此时导体棒PQ与线框间的滑动摩擦力为。经过一段时间，导体棒PQ恰好到达磁场上边界，但未进入磁场，PQ运动的距离是线框在磁场中运动距离的两倍。不计空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）线框刚进入磁场时，BC两端的电势差；
（2）导体棒PQ到达磁场上边界时速度大小；
（3）导体棒PQ到达磁场上边界前的过程线框中产生的焦耳热。
60．如图所示，两根足够长的金属导轨ab、cd与水平面成=37固定，导轨间距离为L=1m，电阻不计。在导轨上端接一个阻值为R0的定值电阻。在c、N之间接有电阻箱。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为B=1 T；现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下滑过程中与导轨接触良好。金属棒与导轨间的滑动摩擦因数为=0. 5。改变电阻箱的阻值R，测定金属棒的最大速度vm ，得到vm-R的关系如图所示。若轨道足够长，重力加速度g取10。求：
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(1)金属杆的质量m和定值电阻 R0的阻值；
(2)当电阻箱R取3.5 时，且金属杆的加速度为l 时，此时金属杆的速度。
61．光滑绝缘水平面上方有两个方向相反的水平方向匀强磁场，竖直虚线为其边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B1=B，B2=3B，竖直放置的正方形金属线框边长为l、电阻为R、质量为m，线框通过一绝缘细线与套在光滑竖直杆上的质量为M的物块相连，滑轮左侧细线水平。开始时，线框与物块静止在图中虚线位置且细线水平伸直。将物块由图中虚线位置由静止释放，当物块下滑h时速度大小为v0，此时细线与水平夹角=30°，线框刚好有一半处于右侧磁场中。（已知重力加速度g，不计一切摩擦）求：
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（1）此过程中通过线框截面的电荷量q；
（2）此时安培力的功率；
（3）此过程在线框中产生的焦耳热Q。
62．如图所示，倾角θ＝30°、宽为L ( http: / / www.21cnjy.com )＝1m的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度B＝1T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上。现用一平行于导轨的F牵引一根质量m＝0.2kg、电阻R＝1Ω的导体棒ab由静止开始沿导轨向上滑动；牵引力的功率恒定为P=90W，经过t=2s导体棒刚达到稳定速度v时棒上滑的距离s=11.9m。导体棒ab始终垂直导轨且与导轨接触良好，不计导轨电阻及一切摩擦，取g=10m/s2。求：
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（1）从开始运动到达到稳定速度过程中导体棒产生的焦耳热Q1；
（2）若在导体棒沿导轨上 ( http: / / www.21cnjy.com )滑达到稳定速度前某时刻撤去牵引力，从撤去牵引力到棒的速度减为零的过程中通过导体棒的电荷量为q=0.48C，导体棒产生的焦耳热为Q2=1.12J，则撤去牵引力时棒的速度v′多大？
63．(12分)如图（a）所示，间 ( http: / / www.21cnjy.com )距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图（b）所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为2l，在t=tx时刻（tx未知）ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g。求：
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（1）通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向；
（2）当ab棒在区域Ⅱ内运动时，cd棒消耗的电功率；
（3）ab棒开始下滑的位置离EF的距离；
（4）ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量。
64．（10分）如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω。一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T。将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为多少？(重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6)
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65．（10分）矩形线框abcd的 ( http: / / www.21cnjy.com )边长分别为l1、l2，可绕它的一条对称轴OO′转动，线框电阻为R，转动角速度为ω。匀强磁场的磁感应强度为B，方向与OO′垂直，初位置时线圈平面与B平行，如图所示。
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（1）以图示位置为零时刻，写出现框中感应电动势的瞬时值表达式。
（2）由图示位置转过90°的过程中，通过线框截面的电荷量是多少？
66．如图所示，倾斜角θ=30° ( http: / / www.21cnjy.com )的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道连接．轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计．匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B1=1T；匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B2=1T．现将两质量均为m=0.2kg，电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放．取g=10m/s2．
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（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；
（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=0.45J，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量；
（3）若已知cd棒开始运动时距水平 ( http: / / www.21cnjy.com )轨道高度h=10m，cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t=0，此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T，试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式．
67．如图甲所示，abcd ( http: / / www.21cnjy.com )是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界。并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v－t图象，图中字母均为已知量。重力加速度为g，不计空气阻力。求：
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（1）金属线框的边长；
（2）金属线框在进入磁场的过程中通过线框截面的电量；
（3）金属线框在0～t4时间内安培力做的总功。
68．如图所示，两根平行金属导 ( http: / / www.21cnjy.com )轨固定在同一水平面内，间距为L，导轨左端连接一个电阻。一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上。在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度为B。对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力，使杆从静止开始运动，已知杆到达磁场区域时速度为v，之后进入磁场恰好做匀速运动。不计导轨的电阻，假定导轨与杆之间存在恒定的阻力。求：
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(1)导轨对杆ab的阻力大小f；
(2)杆ab中通过的电流大小及其方向；
(3)导轨左端所接电阻的阻值R。
69．如图所示，匀强磁场B＝0.1T，所用矩 ( http: / / www.21cnjy.com )形线圈的匝数N＝100，边长ab＝0.2m，bc＝0.5m，以角速度ω＝100πrad/s绕OO′轴匀速转动。当线圈平面通过中性面时开始计时，试求：
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(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
(2)由t＝0至t＝过程中的平均电动势的大小；
(3)该交变电流的电动势有效值是多少？
70．（10分）如图甲所示，光滑且足 ( http: / / www.21cnjy.com )够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0.30 m．导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R＝0.40 Ω.导轨上停放一质量m＝0.10 kg、电阻r＝0.20 Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B＝0.50 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示．21·世纪*教育网
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（1）利用上述条件证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；
（2）求第2 s末外力F的瞬时功率；
（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2 s所做的功W＝0.35 J,求金属杆上产生的焦耳热
71．如图所示，质量为m ( http: / / www.21cnjy.com )的足够长的“［”金属导轨abcd放在倾角为θ的光滑绝缘斜面上，bc段电阻为R，其余段电阻不计。另一电阻为R、质量为m的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PbcQ构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为μ，棒左侧有两个固定于斜面的光滑立柱。导轨bc段长为L，以ef为界，其左侧匀强磁场垂直斜面向上，右侧匀强磁场方向沿斜面向上，磁感应强度大小均为B。在t=0时，一沿斜面方向的作用力F垂直作用在导轨的bc边上，使导轨由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动，加速度为a。
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（1）请通过计算证明开始一段时间内PQ中的电流随时间均匀增大。
（2）求在电流随时间均匀增大的时间内棒PQ横截面内通过的电量q和导轨机械能的变化量△E。
（3）请在F-t图上定性地画出电流随时间均匀增大的过程中作用力F随时间t变化的可能关系图，并写出相应的条件。（以沿斜面向下为正方向）
72．如图所示，足够长的光滑金属导轨ab、cd平行放置且与水平面成=30角固定，间距为=0.5m，电阻可忽略不计。阻值为R0的定值电阻与电阻箱并联接在两金属导轨的上端。整个装置处于磁感应强度大小为B=lT的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放，金属棒下滑过程中始终与导轨接触良好。改变电阻箱的阻值R，可测得金属棒的最大速度，经多次测量得到的关系图象如图乙所示（取g=l0）。
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(1)试求出金属棒的质量m和定值电阻R0的阻值；
(2)当电阻箱阻值R=2时，金属棒的加速度为a=2.0，求此时金属棒的速度。
73．如图甲所示，空间存 ( http: / / www.21cnjy.com )在一有界匀强磁场，磁场的左边界如虚线所示，虚线右侧范围足够大，磁场方向竖直向下．在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框，线框质量m=0.1kg，在水平向右的外力F作用下，以初速度v0=1m/s一直做匀加速直线运动，外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示．以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：
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（1）线框cd边刚进入磁场时速度v的大小；
（2）若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J，则在此过程中线框产生的焦耳热Q为多少？
评卷人 得分
六、简答题
74．在应用法拉第电磁感应定律求感应电动势时有两种方法，请你分别写出这两种表达式并指出表达式的应用范围。
75．如图（甲）所示，质量为=50g，长=10cm的铜棒，用长度也为的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度=1/3T。未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ＝37°，求此棒中恒定电流的大小。
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某同学对棒中恒定电流的解法如下：对铜棒进行受力分析，通电时导线向外偏转，说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外，受力如图乙所示（侧视图）。 当最大偏转角θ＝37°时，棒受力平衡，有 ，得．
请判断，（1）该同学的解法正确吗？若不正确则请指出错在哪里？（2）试写出求解棒中电流的正确解答过程及结果.
76．简述的磁电式扭矩传感器的工作原理。
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评卷人 得分
七、作图题
77．（1）如图所示为一列沿x轴负方向传播的横波，请在图上标出该时刻质点P与点Q的振动方向。
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（2）如图所示，竖直放置的平行导轨上 ( http: / / www.21cnjy.com )搁置了一根与导轨接触良好的金属棒ab，水平方向的匀磁场强垂直穿过导轨平面，请在图上标出当金属棒ab下落时，ab棒中感应电流的方向和ab棒所受的磁场力方向。
78．（本题8分）如图所示，小球放在水 ( http: / / www.21cnjy.com )平面OA和斜面OB之间且处于静止状态，试画出小球C所受力的示意图，并标明力的名称(所有接触面都是光滑的).
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（2）如图所示为一皮带传动装置，请在图上标出质点A的线速度方向和质点B的加速度方向.
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（3）如图所示为一列横波在某时刻的波动图像,假定A点的振动方向向上
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①若已知波的频率为1.2Hz,波速为2.4m/s,振幅为2cm,试在图上标出横轴的标度；
②画出经过四分之一周期后的波形图.
（4）如图所示，竖直放置的平行导轨上搁置 ( http: / / www.21cnjy.com )了一根与导轨接触良好的金属棒ab，水平方向的匀磁场强垂直穿过导轨平面，请在图上标出当金属棒ab下落时，ab棒中感应电流的方向和ab棒所受的磁场力方向。
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参考答案
1．A
【解析】
试题分析：导体棒切割磁感线产生的电动势为，导体棒相当于电源，两半圆是并联关系并联后电阻为，AB两端电压实际上是电路中的路端电压，电压大小为，所以A项正确；B、C、D项错误。
考点：本题考查了电磁感应中电路
2．A
【解析】
试题分析：线框进入磁场的过程做匀速运动 ( http: / / www.21cnjy.com )，恒力F等于安培力．线框完全处于磁场中的阶段，磁通量不变，没有感应电流产生，线框做匀加速运动，则线框穿出磁场时速度大于进入磁场时的速度，安培力增大，将大于F，所以线框将做减速运动，故A正确．线框完全处于磁场中的阶段，磁通量不变，没有感应电流产生，线框做匀加速运动，根据功能关系可知，F做的功等于线框动能的增加量．故B错误．线框进入磁场过程，动能不变，产生感应电流，根据功能关系得知，F做的功等于线框内增加的内能．故C错误．线框穿出磁场过程中，由于速度增大，穿出时产生的感应电动势和感应电流大于进入磁场时的感应电动势和感应电流，线框所受的安培力也大于进入磁场时的安培力，这样线框做减速运动，根据功能关系得知，F做的功与线框动能减小量之和等于产生的焦耳热，则F做的功小于线框中产生的焦耳热，故D错误．故选A
考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律.
3．A
【解析】
试题分析：法拉第发现了电磁感应现象，并制作了 ( http: / / www.21cnjy.com )世界上第一台发电机，选项A正确；库仑提出了库仑定律；最早用实验测得元电荷e的数值的是密利根，选项B错误；奥斯特发现了电流的磁效应，安培发现了确定电流产生的磁场方向的方法，选项C错误；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许首次测出了万有引力常数，称为首次计算出地球的质量的人，选项D错误；故选A. 21·cn·jy·com
考点：物理学史.
4．A
【解析】
试题分析：当金属杆ab向右做匀 ( http: / / www.21cnjy.com )减速直线运动时，在ab中产生由a到b的均匀减小的电流，由楞次定律可知，由于穿过线圈N的磁通量均匀减小，故在N中产生恒定不变的顺时针方向的感应电流，故选项A正确.
考点：楞次定律；法拉第电磁感应定律。
5．BD
【解析】
试题分析：在N极接近线圈上端的过程 ( http: / / www.21cnjy.com )中，线圈中向下的磁通量在变大，所以D项正确；根据楞次定律可以得出，感应电流方向为逆时针（俯视图），流过R的电流方向是b到a，A项错误；线圈的下部相当于电源的正极，电容器的下极板带正电，所以B项正确；磁铁下落过程中，重力不变，线圈对磁铁的作用力变化，所以合力变化，加速度变化，所以C项错误。
考点：本题考查了楞次定律
6．A
【解析】
试题分析：牛顿第一定律是理想 ( http: / / www.21cnjy.com )定律，所以A项正确；牛顿第二定律可以通过实验验证，所以B项错误；库仑定律和法拉第电磁感应定律是通过实验得出的，所以C、D项错误。
考点：本题考查了物理学史
7．ACD
【解析】
试题分析：过程中磁感应强度减小，即垂直穿过线圈的磁通量减小，因为磁感应强度是均匀减小的，所以产生的感应电动势是恒定的，由于电路电阻恒定，所以产生的感应电流是恒定的，根据公式可得在磁感应强度逐渐减小，而电流和导体长度不变的情况下，安培力在逐渐减小，在过程中磁感应强度反向均匀增大，磁感应强度变化率不变，所以感应电流大小不变，与上一过程中相等，所以安培力反向增大，故A正确B错误；若开始安培力小于导体棒重力沿导轨向下的分力，则摩擦力为：，随着安培力的减小，摩擦力f逐渐逐渐增大，当安培力反向时，，安培力逐渐增大，故摩擦力也是逐渐增大；若安培力大于，则摩擦力为：，由于安培力逐渐减故，摩擦力逐渐减小，当时，摩擦力为零并开始反向变为：，随着安培力的变化将逐渐增大，故CD正确。
考点：考查了电磁感应与图像问题
8．BD
【解析】
试题分析：圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中 ( http: / / www.21cnjy.com )匀速平移，有效面积都不变，不会使其磁通量发生变化，故不会有电磁感应现象，A、C错误；圆盘绕水平轴转动，圆盘的有效面积变化，圆盘中的磁通量发生变化，故有感应电流产生，B正确；磁场均匀增加，圆盘中的磁通量增加，有感应电流产生，D正确。故选BD。
考点：电磁感应
9．D
【解析】
试题分析：使线圈在纸面内平动，沿垂直纸面方 ( http: / / www.21cnjy.com )向向纸外平动或以ac为轴转动，线圈中的磁通量始终为零，不变化，无感应电流产生；以bd为轴转动时，线圈中的磁通量不断变化，能产生感应电流，所以D选项正确。
考点：磁通量
10．D
【解析】
试题分析：铜盘切割磁感线产生的感应电动势，为恒定的电动势，经过变压器后，负载两端电压为零，通过负载的电流为零，故A错误，D正确；副线圈中无电流，圆线圈中有电流，能产生磁场，原、副线圈中磁通量都不为零，故B、C错误。
考点：电磁感应、变压器。
11．BC
【解析】
试题分析：靠近A时，A中通过的磁通量是变化的 ( http: / / www.21cnjy.com )，因为A又闭合，故A中产生感应电流，电流产生的磁场会阻碍磁铁的运动，所以A将后退，为了阻碍A中磁通量的增加，A会收缩，所以选项A错误，B正确；因为B环是断开的，故AB两环都会产生感应电动势，但B环中不会产生感应电流，选项C正确，D错误。
考点：感应电动势，楞次定律。
12．B
【解析】
试题分析：因为图示位置线圈与磁感线方向垂直，故此时线圈两边的瞬时速度的方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以此时的感应电动势最小，选项A错误；线圈中产生的瞬时感应电动势为，选项B正确；当滑片P下滑时，外电路电阻变大，而电压表的示数测的是电路的路端电压，当外电路电阻变大时，其路端电压也变大，所以电压表的示数应该变大，选项C错误；线圈转过一周的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量为２BS，故线圈产生的感应电动势为E＝，感应电流为I＝，所以通过电阻R的电量为Q＝IT＝，选项D错误。
考点：感应电动势，电量的计算。
13．D
【解析】
试题分析：工作原理是电磁感应， ( http: / / www.21cnjy.com )选项A错误；琴弦是磁性物质，故不能用尼龙材料做成，选项B错误；该装置将力学量转换成了电学量，但它不是利用光电传感器，选项C错误；线圈中产生的感应电流会随弦的振动而变化，不但大小变化，而且方向也变化，故选项D正确。
考点：电磁感应现象。
14．D
【解析】
试题分析：将铜盘看成是由无数条铜条组成，铜条 ( http: / / www.21cnjy.com )在外力的作用下做切割磁感线运动，故电路中产生感应电流，选项A错误；由右手定则可以判断出，电阻R中的感应电流方向由b至a，选项B错误；由于电路中有感应电流产生，故穿过闭合回路的磁通量的变化率不为零，所以选项C错误，D正确。www.21-cn-jy.com
考点：电磁感应现象。
15．AC
【解析】
试题分析：A、甲在磁场中做匀加速运动，由，可得甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s，故A正确．B、乙金属杆进入磁场前的加速度为a=gsin30°=5m/s2，可知其加速度与甲的加速度相同，甲乙做相同的加速运动．当乙进入磁场时，甲刚出磁场．乙进入磁场时:;已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，受力平衡有:,故得，故B错误．C、甲在磁场中做匀加速运动时，根据牛顿第二定律得：F+mgsin30°-FA=ma，得F=FA，即外力F始终等于安培力，由于速度一直增加，安培力一直增大，F一直增大，其功率也增大，故C正确．D、乙金属杆进入磁场时做匀速运动，由功能关系知：乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率等于电路中电阻的热功率，即，，解得P=0.2W，故D错误．故选AC.
考点：本题考查动生电动势、共点力平衡的条件及其应用、牛顿第二定律、功能关系。
16．B
【解析】
试题分析：由右手定则可知ab中感应电流的方向向上，由法拉第电磁感应定律得E=BLv，由欧姆定律得：.感应电流从上向下流过cd棒，由左手定则可知，产生的安培力向右，大小为，
对cd进行受力分析可知，cd棒竖直方向受到重力和轨道的支持力；水平方向受到安培力和摩擦力的作用，由共点力的平衡可得,水平方向受到的摩擦力与安培力大小相等,方向相反,即方向向左,大小为，可得大小与速度v成正比，与速度的方向相反．故B正确，A、C、D错误．故选B。21*cnjy*com
考点：本题考查动生电动势、左手定则、右手定则、力的平衡。
17．C
【解析】
试题分析：由于地磁场的方向 ( http: / / www.21cnjy.com )是由南到北的，若飞机从西往东飞或者从东往西飞时，机翼不切割磁感线，不产生感应电动势，所以机翼两端不存在电势差，故AB错误；若飞机从南往北飞，由右手定则可判定，飞机的右机翼末端的电势比左方末端的电势高，即φ2比φ1高，若飞机从北往南飞，φ2比φ1低，故C正确，D错误。
考点：电磁感应。
18．ACD
【解析】
试题分析：因通过直导线N的 ( http: / / www.21cnjy.com )电流恒定，则不会引起感应电流，而直导线M，在0～t0时间内，电流渐渐增大，根据右手螺旋定则可知，向里穿过线圈的磁通量在增大，根据楞次定律可知，感应电流方向逆时针方向，即流过R的电流方向由C→D，故A正确；同理，t0～2t0时间内，向里穿过线圈的磁通量仍在增大，则感应电流方向逆时针方向，即流过R的电流方向由C→D，故B错误；0～t0时间内，感应电流方向由A到B，因不计CD边电流影响，根据同向电流相吸，异向电流相斥，M对AB的安培力向右，而N对AB的安培力向左，由于通过M的电流小于N的电流，则向右的安培力小于向左的安培力，则AB边所受安培力的方向向左，故C正确；同理，当t0～2t0时间内，感应电流方向由A到B，因不计CD边电流影响，根据同向电流相吸，异向电流相斥，M对AB的安培力向右，而N对AB的安培力向左，由于通过M的电流大于N的电流，则向右的安培力大于向左的安培力，则AB边所受安培力的方向向右，故D正确；故选：ACD
考点：安培力；电流之间的相互作用；右手螺旋定则.
19．AC
【解析】
试题分析：金属环穿过竖直放置的条形磁 ( http: / / www.21cnjy.com )铁正中间位置时，穿过线圈的磁通量不变，故线圈中无感应电流，不受安培力作用，故金属环收缩的趋势，金属圆环的加速度等于g，选项A正确，D错误；在此位置中，穿过金属圆环的磁通量为最大，穿过金属圆环的磁通量变化率为零，选项B错误，C正确；故选AC.
考点：磁通量；磁通量的变化率；安培力.
20．ACD
【解析】
试题分析：对MN棒，当FA=mg时，速度最大，则：，则最大速度．故A正确，
根据能量守恒得，mgh=mv2+Q，解得Q=mgh-mv2=．故B错误．通过电阻R的横截面积的电荷量，故C正确；物块速度最大时，产生的感应电动势E=Blv=．故D正确．故选ABD.
考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律；
21．BC
【解析】
试题分析：C、D、设正三角形的边长为a,匀速运动的速度为v．线框匀速进入磁场的过程,由右手定则可知，电流方向为逆时针为正方向,线框所受的安培力方向向左,t时刻线框有效切割长度，产生的感应电动势,感应电流的大小,电流与时间成正比；同理，线框离开磁场的过程,回路中磁通量减小,产生的感应电流为顺时针为负方向,，,电流随时间均匀减小,故选项C正确、选项D错误.A、B、进磁场根据安培力公式,F-t图线是开口向上的抛物线；线框离开磁场，F-t图线是开口向上的抛物线．根据数学知识可知选项B正确、选项A错误．故选BC．
考点：本题考查电磁感应、楞次定律、图象问题。
22．AB
【解析】圆盘运动过程中，半径方向的金属条 ( http: / / www.21cnjy.com )在切割磁感线，在圆心和边缘之间产生了感应电动势，选项A对，圆盘在径向的辐条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等而形成涡流产生，选项B对。圆盘转动过程中，圆盘位置，圆盘面积和磁场都没有发生变化，所以没有磁通量的变化，选项C错。圆盘本身呈现电中性，不会产生环形电流，选项D错。21教育网
【考点定位】电磁感应
【规律总结】把握磁通量的变化才是关键，根据对称性，圆盘磁通量始终等于零，无磁通量变化。
23．D
【解析】
试题分析：从cd边刚进入磁场到cd ( http: / / www.21cnjy.com )边刚穿出磁场的过程中速度均为v0，则动能变化量为0，重力势能转化为线框进入磁场的过程中产生的热量，Q=mgd．而从cd边刚穿出磁场到ab边离开磁场的过程，线框产生的热量与从cd边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程产生的热量相等，所以线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程，产生的热量Q′=2mgd，感应电流做的功为2mgd．故AB错误；因为进磁场时要减速，线圈全部进入磁场后做匀加速运动，则知线圈刚全部进入磁场的瞬间速度最小．设线圈的最小速度为vmin．
线圈从开始下落到线圈刚完全进入磁场的过程，根据能量守恒定律得：mg（h+L）=Q+；由上可知，Q=mgd，则解得线圈的最小速度为：．故C错误；线框可能先做减速运动，在完全进入磁场前已做匀速运动，刚完全进入磁场时的速度最小，此时满足 mg=BIL，即，则最小速度 ．故D正确．故选D.
考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律.
24．6m/s 0.09W
【解析】
试题分析：在线框开始进入磁场直到ab边刚出磁场过程中，
由能量守恒定律可得：
解得v=6m/s；
此时感应电动势E=BLv，感应电流:
电流的瞬时功率：。
考点：导体切割磁感线产生的感应电动势、闭合电路的欧姆定律、电磁感应中的能量转化。
25．0.64
【解析】
试题分析：根据E=BLv可知，导线中产生的感应电动势的大小等于E=0.8×0.2×4V=0.64V
考点：法拉第电磁感应定律。
26．（1）ab,a （2）0.032, 向右 （3）0.256
【解析】
试题分析：（1）电路abcd中相当于电源的部分是ab；由右手定则可知，相当于电源的正极是a端；
（2）使导体ab向右匀速运动所需的外力等于安培力：，方向与安培力方向相反，水平向右；（3）电阻R上消耗的功率
考点：右手定则；法拉第电磁感应定律；电功率.
27．0.8，0.5
【解析】
试题分析：在前t0时间内线圈中产生的感应电动势：，故线圈中产生的感应电流为；当绳松弛时，安培力等于重力：，解得：21cnjy.com
考点：法拉第电磁感应定律；安培力.
28．1:2 1:4 1:2
【解析】
试题分析：因为匀速拉出，所以拉力做的功就应等于安培力做的功且都用于产热，设cb边长为d即:
考点：电磁感应现象中的能量转化问题
29．
【解析】
试题分析：以油滴为研究对象，油滴恰好处于静止受力平衡，受竖直向下的重力和竖直向上的电场力，列方程，U与电阻R上的电压相等，圈中的磁通量发生变化产生感应电动势，R上的电压相当于是路端电压，根据闭合电路欧姆定律可以得出感应电动势为，根据法拉第电磁感应定律得，联立计算，线圈中的磁通量的变化率。
考点：本题考查了法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律
30．100πV πV 200V πV
【解析】
试题分析：根据感应电动势的最大值公式，匝数n=100，线圈的面积为S=L1L2，角速度ω=100πrad/s，代入公式得感应电动势V。矩形线圈产生的是正弦式交流电，有效值与最大值的关系是，代入数值计算可得V。当线圈转过1/4周转过，所用的时间，磁通量变化量为Wb，根据法拉第电磁感应定律感应电动势的平均值为V。线圈是从垂直于中性面位置开始计时的，感应电动势的瞬时表达式为，题意中线圈转过30°可以得出，代入瞬时表达式计算得V。
考点：本题考查了法拉第电磁感应定律和交变电流的四值
31．；
【解析】
试题分析：在这时间内，磁通量的减少量，则这时间内平均感应电动势；通过导线框任一截面的电量。
考点：法拉第电磁感应定律；电量.
32．Ba2/2；nBa2/2△t
【解析】
试题分析：线圈中的磁通量改变量大小；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为。
考点：法拉第电磁感应定律.
33．（1）0.02A 0.2N (2) =10m/s s=1.5m
(3) ① g＝ ②CD ③
【解析】
试题分析：（1）根据法拉第电磁感应定律，则有：
=0.2V；
根据闭合电路欧姆定律则有，R2中电流大小为：=0.02A，
左侧边ab所受的安培力大小F=BlabI=0.2N
（2）根据动能定理：EqL=mv12，代入数据得：v1=20m/s；
小球相碰后粘在一起，根据动量守恒定律：mv1=2mv2，v2=10m/s。
当两球所受洛伦磁力等于重力时，离开地面，则：qv3B=2mg，v3=40m/s
根据动能定理：Eqx=2m（v32-v22），x=1.5m；
（3）①周期为一次全振动的时间，所以T=t/n；
根据周期公式得：T=，所以g===
②实验室的海拔太高，g偏小，A错误 ( http: / / www.21cnjy.com )；摆球太重，不影响周期，B错误；测出n次全振动时间为t，误作为(n＋1)次全振动时间进行计算，造成T偏小，g偏大，C正确；用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算，造成L偏大，g偏大，D正确。故选CD
③设摆球的重心到线与球结点的距离为r，根据单摆周期的公式T=2π得
T1=2π①
T2=2π②
联立两式解得
g=
考点：法拉第电磁感应定律、安培力、动能定理、动量守恒定律、单摆的周期
34．2；0.1
【解析】
试题分析：感应电动势；线圈中的平均电流强度
考点：法拉第电磁感应定律。
35．0.15 0.5
【解析】
试题分析：ab棒切割磁感线产生的感应电动势：，电路的总电阻为：Ω，则电路中的电流：＝，则金属棒受到安培力为：F＝BIL＝0.15N；通过R1的电流为，则R1消耗的功率为。
考点：本题考查闭合电路欧姆定律、安培力。
36．0.1 A 0.01 C
【解析】
试题分析：由b图得：，由法拉第电磁感应定律可得：感应电动势：；感应电流：，
通过圆环横截面的电荷量：；
考点：考查了法拉第电磁感应定律
37．
【解析】
试题分析：由法拉第电磁感应定律：，可求出感应电动势大小，再由闭合电路欧姆定律可求出感应电流大小，根据电量的公式，可得．由于开始线圈平面与磁场垂直，现把探测圈翻转180°，则有，所以由上公式可得：，则磁感应强度；
考点：考查了法拉第电磁感应定律
38．4E I
【解析】
试题分析：由法拉第电磁感应定律得：，因n、相同，则得到：．故，根据电阻定律：线圈的电阻为，则ρ相同，而L增长一倍，而s变为原来的一半，两线圈电阻之比：．
线圈中感应电流，由（1）（2）综合得到：，故
考点：考查了法拉第电磁感应
39．
【解析】
试题分析：由题意知，线圈磁通量的变化率；根据法拉第电磁感应定律得感应电动势大小为：；
考点：考查了法拉第电磁感应
40．磁场中同名磁极相斥原理、电磁感应的原理、能量的转化与守恒定律(任意两条)
【解析】
试题分析：利用了磁场中同名磁 ( http: / / www.21cnjy.com )极相斥原理和电磁感应的原理，把站台做成斜坡的，列车在进站时将动能转化为重力势能储存能量，在出站时又可以将重力势能转化为动能，这又利用了能量的转化与守恒定律。
考点：本题主要考查磁悬浮轨道列车的原理，
41．40V
【解析】
试题分析：根据法拉第电磁感应定律可得
考点：考查了法拉第电磁感应定律
42．（1）0.08; （2）0.16
【解析】
试题分析：穿过线圈的磁通量增加了△Φ=Φ2-Φ1=0.12 Wb -0.04 Wb=0.08Wb；线圈中的感应电动势大小为
考点：磁通量；法拉第电磁感应定律.
43．0.006 ；1.5
【解析】
试题分析：线圈中磁通量的变化量 为
线圈中产生的感应电动势为．
考点：法拉第电磁感应定律.
44．(1)20k(2)左(3)左
【解析】
试题分析：(1)选用R1不会使电流表超过量程，达到保护的作用．选20kΩ的电阻。
(2)当磁铁N极插入螺线管时，根 ( http: / / www.21cnjy.com )据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，螺线管上端应为N极，下端为S极，又电流表指针向左偏，可知电流方向是由正电流表接线柱流出至螺线管上端接线柱，由安培定则可判断螺线管的绕线方向如左图所示．
(3)若将条形磁铁S极在下端，从螺线 ( http: / / www.21cnjy.com )管中拨出时，感应电流磁场方向为阻碍磁通量的减少，螺线管上端应为N极，下端为S极，由螺线管的绕线方向可以判定电流是从电流表的负接线柱流入，故指针向左偏．
考点：探究电磁感应现象
45．AC
【解析】
试题分析：当把磁铁N极向下插入线圈时 ( http: / / www.21cnjy.com )，穿过线圈中的磁通量在变化，故线圈中会产生感应电流，电流表指针发生偏转，选项A正确；当把磁铁N极从线圈中拔出时，线圈中也会产生感应电流，故选项B错误；保持磁铁在线圈中相对静止时，线圈中的磁通量没变化，故无感应电流产生，所以电流表指针不发生偏转，选项C正确；若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，线圈与磁铁没有相对运动，故穿过线圈的磁通量也不变，电路中无感应电流，电流表指针不发生偏转，选项D错误。
考点：楞次定律。
46．（1）（2）（3），x= 0处，感应电流最大
【解析】
试题分析：（1）由图2可知，
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势 ①
（2）金属棒在弧形轨道上滑行过程中，产生的焦耳热
金属棒在弧形轨道上滑行过程中，根据机械能守恒定律 ②
金属棒在水平轨道上滑行的过程中，产生的焦耳热为，根据能量守恒定律
所以，金属棒在全部运动过程中产生的焦耳热
（3）a．根据图3，x=x1（x1﹤x0）处磁场的磁感应强度。设金属棒在水平轨道上滑行时间为。由于磁场B(x)沿x方向均匀变化，根据法拉第电磁感应定律
时间内的平均感应电动势
所以，通过金属棒电荷量
b. 金属棒在弧形轨道上滑行过程中，根据①式，
金属棒在水平轨道上滑行过程中，由于滑行速度和磁场的磁感应强度都在减小，所以，此过程中，金属棒刚进入磁场时，感应电流最大。2-1-c-n-j-y
根据②式，刚进入水平轨道时，金属棒的速度
所以，水平轨道上滑行过程中的最大电流
若金属棒自由下落高度，经历时间，显然t0﹥t
所以，
综上所述，金属棒刚进入水平轨道时，即金属棒在x= 0处，感应电流最大。
考点：考查了电磁感应切割类问题
47．（1）（2）（3）（4）
【解析】
试题分析：（1）通过电阻R的电荷量
由闭合电路欧姆定律得，
由法拉第电磁感应定律得，
联立以上四式得： （2分）
（2）线圈由中性面开始转动，感应电动势的瞬时值表达式为
由闭合电路欧姆定律可知，
电阻R两端的电压
解以上三式得： （2分）
（3）感应电动势的最大值为
感应电动势的有效值为
由闭合电路欧姆定律可知，
由焦耳定律可知，，其中
解以上四式得： （2分）
（4）线圈匀速转动，外力所做的功等于线圈转动过程中产生的总焦耳热，即
（2分）
考点：法拉第电磁感应定律 闭合电路欧姆定律 焦耳热 最大值和有效值
48．gh 向右偏 向左偏
【解析】
试题分析：电路应是滑动变阻器串联在 ( http: / / www.21cnjy.com )电路中，所以错误的是gh；在闭合电键时，电流增大，磁场增强，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计的指针向右偏，若将原线圈迅速插入副线圈时，穿过副线圈的磁通量增大，所以灵敏电流计的指针向右偏；若将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电阻增大，电流减小，磁场减弱，穿过副线圈的磁通量减小，所以灵敏电流计的指针向左偏。
考点：本题考查感应电流方向的判断
49．偏转，不偏转，偏转 穿过闭合线圈的磁通量发生变化
【解析】
试题分析：当穿过线圈的磁通量发生变化时，闭合线圈中会产生感应电流，
考点：考查了产生感应电流的条件
点评：做本题的关键是要注意观察，即观察产生电流时，穿过线圈的磁通量的变化，
50．4×10-4Wb 8×10-3V 1.6V
【解析】磁通量的变化；
磁通量的平均变化率；
线圈中的感应电动势的大小
51．偏转
偏转
不偏转
【解析】由电路图可知，线圈与电流表组成闭合回路，电流表指针偏转说明电路中有感应电流产生，电流表指针不偏转，说明电路中没有感应电流产生；【版权所有：21教育】
由表中信息可知：当接通开关瞬间或接通 ( http: / / www.21cnjy.com )开关，移动变阻器滑片的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，电流表偏转，产生感应电流；当接通开关，变阻器滑片不移动时，穿过线圈的磁通量不变，电流表不偏转，没有产生感应电流；由此可知，感应电流产生的条件是：穿过闭合线圈的磁通量发生变化．
故答案为：穿过闭合线圈的磁通量发生变化．
52．① 向下 ② BC ③ D
【解析】本题考查电磁感应
53．大于，等于
【解析】快插时穿过线圈的磁通量变化率比慢插时的大，根据公式可得，，通过截面的电荷量为，因为两种情况下都是从同样高度插到线圈中同样的位置处，所以磁通量变化量相同，线圈的电阻相同，所以两种情况通过的电荷量相同，
54．BC
【解析】
试题分析：A、B、当ab边刚越过GH进入磁场I时做匀速直线运动，根据平衡条件,有，当ab边下滑到JP与MN的中间位置时又做匀速直线运动，根据平衡条件，有：，联立解得，故A错误，B正确；C、D、根据功能关系，，，有导线框克服安培力做功的大小等于机械能的减少可得，故C正确，D错误．故选BC．
考点：本题考查动生电动势、功能关系．
55．（1）是；（2）0.4m/s2，0.5T；（3）1s；（4）见下图
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】
试题分析：(1)是（金属棒做匀加速直线运动时，R两端电压U∝I∝E∝v，U随时间均匀增大，即v随时间均匀增大.所以加速度为恒量）。
(2)F－＝ma，将F＝0.5v＋0.4代入，得：(0.5－)v＋0.4＝a
因为加速度为恒量，与v无关，所以a＝0.4m/s2
0.5－＝0，代入数据得：B＝0.5T.
(3)设外力F作用时间为t，x1＝at2，v0＝at，x2＝v0，x1＋x2＝s，所以at2＋at＝s，
代入数据得0.2t2＋0.8t－1＝0，解方程得t＝1s或t＝－5s(舍去).
(4)可能图线如下：
( http: / / www.21cnjy.com )
考点：法拉第电磁感应定律、牛顿运动定律
56．（1）0.4V；（2）0.08A；（3）从A到C
【解析】
试题分析：⑴E=BLV=0.4V，
⑵I=E/R=0.08A；
⑶根据右手定则，通过AC边的电流方向从A到C。
考点：法拉第电磁感应定律、欧姆定律、右手定则
57．（1）图像如图所示。
（2）0.71A；（3）电量最小值；电量最大值C。
【解析】
试题分析：（1）假设bc边的右侧也存在同样的匀强磁场，则线圈中产生的瞬时感应电动势
（V），其中峰值V，周期s
而实际情况是仅有bc边的左侧存在匀 ( http: / / www.21cnjy.com )强磁场，线圈转动一周过程中有一半时间内不产生感应电动势，从线圈平面经中性面开始计时，图中实线为电动势随时间变化情况。 （3分）
（2）一个周期内，电阻R产生的焦耳热
；
电阻R两端电压的有效值V；
电流表的示数AA；
（3）线圈从进入磁场到离开磁场，转过，磁通量先增加、后减少，所以线圈在磁场中转过的过程，穿过线圈的磁通量变化有一变化范围：最小值，最大值
产生的平均感应电动势；
通过电阻R的平均感应电流；
通过电阻的电量 ；
电量最小值；电量最大值C。
考点：交流电的图像，有效值，法拉第电磁感应定律。
58．（1）；（2）；。
【解析】
试题分析：⑴ 根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式和牛顿第二定律，有
； ； ； ；
即
当加速度为零时，速度达最大，速度最大值，
⑵根据能量守恒定律 有
得；
⑶ 根据电磁感应定律 有；
根据闭合电路欧姆定律 有 ；
感应电量；
得；
考点：法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力和牛顿第二定律。
59．（1）（2）（3）
【解析】
试题分析：（1）线框刚进入磁场时是做匀速运动。由平衡知识可列：
（2）设导体棒到达磁场上边界速度为，线框底边进入磁场时的速度为；导体棒相对于线框的距离为，线框在磁场中下降的距离为。
联解上述方程式得：
（3）线框下降的时间与导体棒下滑的时间相等
联解上述方程式得：
考点：法拉第电磁感应定律；物体的平衡.
60．（1）0.5kg； 0.5Ω（2）2m/s
【解析】
试题分析：（1）金属杆以速度vm下滑时，根据法拉第电磁感应定律：E=BLvm
由闭合电路的欧姆定律可知：E=I（R+R0）
当金属棒以最大速度下滑时有：
联立解得：
由vm-R图线可知：；
解得：m=0.5kg；R0=0.5Ω
（2）设金属棒下滑的速度为v，根据法拉第电磁感应定律可知：E’=BLv
由闭合电路的欧姆定律可知：E’=I（R+R0）
当金属杆下滑的加速度为1m/s2时，根据牛顿第二定律可得：
解得v=2m/s
考点：法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律.
61．（1） （2） （3）
【解析】
试题分析： （1）此过程的平均感应电动势为：
通过线框截面的电量：q= 解得：q=
（2）此时线框的速度为：v=v0cos60°=v0
线框中的感应电动势：E=B1lv+B2lv=2Blv0
线框中的感应电流：I= 此时安培力的功率：P=I2R=
（3）对于系统功能关系：Q=Mgh－mv02－mv2=Mv02－mv02
考点：法拉第电磁感应定律，功能关系
62．（1）160J （2）4m/s
【解析】
试题分析：（1）导体棒达到稳定时，根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、瞬时功率公式和物体平衡条件有：
由能量守恒有：
联解以上各式并代入数据得：Q1=160J
（2）设棒从撤去拉力到速度为零的过程沿导轨上滑距离为x，则有：
由能量守恒有：
联解以上各式并代入数据得：v′=4m/s
考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律.
63．（1）电流方向d到c 区域I内的磁场方向为垂直于斜面向上
（2）
（3）3l
(4)
【解析】
试题分析 (1)由右手定则可知通过cd棒电流的方向为d到c 1分
再由左手定则可判断区域I内磁场垂直于斜面向上 1分
（2）cd棒平衡，， 2分
Cd棒消耗的电功率
（3）ab棒在到达区域II前做匀加速直线运动，
cd棒始终静止不动，ab棒在到达区域II前、后，回路中产生的感应电动势不变，则ab棒在区域II中一定做匀速直线运动
可得；
所以
ab棒在区域II中做匀速直线运动的速度
则ab棒开始下滑的位置离EF的距离
（4）ab棒在区域II中运动的时间
ab棒从开始下滑至EF的总时间
ab棒从开始下滑至EF的过程中闭合回路中产生的热量：
考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化。
64．v＝5 m/s P＝1 W.
【解析】
试题分析：导体棒做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：
2分
解得：v＝5 m/s； 2分
导体棒产生的感应电动势 E＝BLv, 1分
电路电流 1分
灯泡消耗的功率， 2分
解得：p＝1 W. 2分
考点：电磁感应、闭合电路的欧姆定律、电功率、物体的平衡。
65．（1）e=Bl1l2ωcosωt
（2）q==Bl1l2/R
【解析】
试题分析：由交流电的产生及瞬时值表达式即可得到e=Bl1l2ωcosωt 4分
再由 1分
1分
1分
得
且由图示位置转过90°的过程中 1分
所以 2分
考点：交流电的产生和描述、闭合电路的欧姆定律。
66．（1）；（2）；（3）。
【解析】
试题分析：（1）做出侧视平面图，cd棒加速下滑，安培力逐渐增大，加速度逐渐减小，加速度减小到零时速度增大到最大，此时cd棒所受合力为零，此后cd棒匀速下滑。对cd棒受力分析，如图所示。
沿导轨方向有
感应电动势
感应电流
安培力
得最大速度
（2）设cd棒下滑距离为x时，ab棒产生的焦耳热Q，此时回路中总焦耳热为2Q。
根据能量守恒定律，有
解得下滑距离
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势平均值
感应电流平均值
通过cd棒横截面的电荷量
（3）若回路中没有感应电流，则cd棒匀加速下滑，加速度为
初始状态回路中磁通量
一段时间后，cd棒下滑距离
此时回路中磁通量
回路中没有感应电流，则，即
由上可得磁感应强度
代入数据得，磁感应强度B随时间t变化的关系式为
考点：电磁感应现象的综合应用
67．（1）；（2）；（3）
【解析】
试题分析：（1）由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为，运动时间为 ，所以金属框的边长为：。
（2）线框刚进入磁场时作匀速运动，则有：
即，边长：，联立解得：，在进入匀强磁场区域过程中流过线框横截面的电荷量：。
（3）金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为，重力对其做正功，安培力对其做负功，由能量守恒定律得：，金属框在离开磁场过程中金属框产生的热为，重力对其做正功，安培力对其做负功，由能量守恒定律得：
即：
68．（1）；（2）；（3）
【解析】
试题分析：（1）杆进入磁场前做匀加速运动，由牛顿第二定律得，由运动学公式得： ，解得导轨对杆的阻力为。
（2）杆进入磁场后做匀速运动，设杆受到的安培力为FB，由平衡条件得，杆ab所受的安培力，解得杆ab中通过的电流，由安培定则可知杆中的电流方向自a流向b
（3）杆产生的感应电动势 ， 杆中的感应电流 ，解得导轨左端所接电阻阻值：
69．（1）
（2）
（3）
【解析】
试题分析：（1）感应电动势的最大值：，当线圈平面通过中性面时开始计时，感应电动势的瞬时值表达式： 。
（2）由t＝0至过程中的平均电动势的大小：。
（3）该交变电流的电动势有效值是：。
70．（1）1.0 m/s2 （2）0.35 W （3）5.0×10－2 J
【解析】
试题分析：（1）设路端电压为U，金属杆的运动速度为v，则感应电动势E＝BLv
通过电阻R的电流I＝
电阻R两端的电压U＝IR＝
由图乙可得U＝kt，k＝0.10V/s
解得v＝t
因为速度与时间成正比,所以金属杆做匀加速运动，加速度
a＝＝1.0 m/s2
（2）在2 s末，速度v2＝at＝2.0 m/s，
电动势E＝BLv2
通过金属杆的电流I＝
金属杆受安培力F安＝BIL＝
解得F安＝7.5×10－2 N
设2 s末外力大小为F2，由牛顿第二定律
F2－F安＝ma
解得F2＝1.75×10－1 N
故2 s末时F的瞬时功率P＝F2v2＝0.35 W
（3）设回路产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律
W＝Q＋mv22
解得Q＝0.15 J
电阻R与金属杆的电阻r串联，产生焦耳热与电阻成正比
所以
故在金属杆上产生的焦耳热
解得Qr＝5.0×10－2 J
考点：法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律；能量守恒定律。
71．（1）tm=（2）（a–gsinθ）（3）见解析
【解析】
试题分析：（1）I=，
因为是常数，所以I∝t，即电流随时间均匀增大。
当PQ受到的安培力大于mgcosθ时，PQ会离开斜面，电路不再闭合，回路中会短时无电流。
FA=BIL = =mgcosθ
即tm=
（2）q=
ΔE=mv2- mgh =m a tm2（a–gsinθ）= （a–gsinθ）
（3）①若≥gsinθ-μgcosθ，则F始终向下，且随时间均匀增大；
②若≤gsinθ-gcosθ，则F始终向上，且随时间均匀减小（tm时F仍向上或为零）；
③若gsinθ-gcosθ＜＜gsinθ-μgcosθ，则F先向上逐渐减小，后向下逐渐增大。
( http: / / www.21cnjy.com )
考点：考查了导体切割磁感线运动
72．（1）（2）
【解析】
试题分析：（1）金属棒以速度下滑时，根据法拉第电磁感应定律有：
由闭合电路欧姆定律有：
当金属棒以最大速度vm下滑时，根据平衡条件有：
由图象可知：；
解得：
（2）设此时金属棒下滑的速度为v，根据法拉第电磁感应定律有：
当金属棒下滑的加速度为2.0时，根据牛顿第二定律有：
联立解得：。
考点：考查了电磁感应切割类问题
73．（1）2m/s （2）0.12J
【解析】
试题分析：（1）当后，
对线框：
解得：
又
解得：
（2）根据功能关系得：
解得：
考点：功能关系；牛顿定律的应用.
74．见解析
【解析】
试题分析：求感应电动势的大小有两种方法: 即法拉第电磁感应定律, 切割法:
1、应用法拉第电磁感应定律，应注意以下几点:
(1)要严格区分磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率。
(2)如是由磁场变化引起时，则用来计算,如有回路面积变化引起时.则用来计算。
(3)由E=算出的通常是时间内的平均感应电动势.一般并不等于初态与末态电动势的平均值。
(4)当线圈有n匝时，。
2、用公式求电动势时.应注意以下几点:
(1)此公式一般用于匀强磁场(或导体所在位置的各点的B相同)，导体各部分切割磁 感线速度相同的情况。2·1·c·n·j·y
(2)若导体各部分切割磁感线的速度不同.可取其平均速度.求电动势。
(3)公式中的L指有效切割长度，即垂直于B.垂直于v 的直线部分长度。
(4)若切割速度v不变S为恒定值,若切割速度为即时速度，则E为瞬时电动势。
(5)当v与导线虽垂直但与B有夹角θ时。
(6)与是一致的.前者是一般规律，后者是法拉第电磁感应定律在导体切割磁感线时的具体表达式.
75．（1）该同学的解法错误。(2)5A
【解析】
试题分析：（1）该同学的 ( http: / / www.21cnjy.com )解法错误。错误原因：认为棒到达最高点速度为零时，一定处于平衡状态；或者认为偏角最大的是平衡位置。[来源:21世纪教育网]
（2）正确的解法如下：金属棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，如图所示，
安培力F做功为WF=FS1=BIL2sin370
重力做功为WG=-mgs2=-mgl(1-cos370)
由动能定理得：Bil2sin370-mgl(1-cos370)=0
解得：.
考点：安培力；动能定理.
76．该仪器是利用到了电磁感应现象的原理，详细分析见答案。
【解析】
试题分析：图是磁电式扭矩传 ( http: / / www.21cnjy.com )感器的工作原理图。在驱动源和负载之间的扭转轴的两侧安装有齿形圆盘。它们旁边装有相应的两个磁电传感器。磁电传感器的结构见图所示。传感器的检测元件部分由永久磁铁、感应线圈和铁芯组成。永久磁铁产生的磁力线与齿形圆盘交接。当齿形圆盘旋转时，圆盘齿凸凹引起磁路气隙的变化，于是磁通量也发生变化，在线圈中感应出交流电压，其频率在数值上等于圆盘上齿数与转数的乘积。www-2-1-cnjy-com
当扭矩作用在扭转轴上时，两个磁电 ( http: / / www.21cnjy.com )传感器输出的感应电压U1和U2存在相位差。这个相位差与扭转轴的扭转角成正比。这样，传感器就可以把扭矩引起的扭转角转换成相位差的电信号。
考点：电磁感应现象
点评：本题考察了电磁感应现象，以及传感器的知识，将理论联系实际结合在一起，要求学生运用所学知识的能力很高。
77．（1）P向下；Q向上（2）
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【解析】
试题分析：（1）波向左传播，根据走坡法可得P向下；Q向上
（2）向下运动时根据楞次定律，穿过 ( http: / / www.21cnjy.com )abR的磁通量增大，产生的感应电流从a到b，根据左手定则，电流方向向右，磁场方向垂直向里，可得安培力向上，如图所示
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考点：考查了机械波的传播，安培定则，安培力
78．见解析
【解析】
试题分析：（1）小球只受水平面的支持力，不受斜面的弹力，
（2）速度沿切线方向，加速度指向圆心
（3）根据公式，所以第一个交点为1m，第二个为2m，第三个为3m，
考点：考查了受力分析，圆周运动，和机械横波
点评：在判断弹力是否存在的时候，可根据状态用假设法判断
A. B. C. D.
A
B
线圈
C
R
D
B
a
b
f
丙
N
S
d
c
a
b
v
R
B
条形
磁铁
ω
a
d
c
b
R
A
c
d
a
ω
O
θ
θ
B
R
a
b
M
N
P
Q
A
B
C
D
P
Q
0.02
0
e /V
t /s
0.04
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