第十三章《电磁感应与电磁波初步》单元练习卷
一．选择题（共12小题）
1．下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．X射线穿透力较强，可用来进行人体透视
B．紫外线能在磁场中偏转，有很强的荧光效应，可用于防伪
C．麦克斯韦建立了电磁场理论并证实了电磁波的存在
D．红外体温计是依据体温计发射红外线来测量体温的
2．下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在并实验证实了电磁波的存在
B．均匀变化的电场可以激发磁场，并向外传播形成电磁波
C．在真空中，频率越高的电磁波波长越小，传播速度越大
D．音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波
3．下列四种情境中说法中正确的是（ ）
A．图甲中，奥斯特利用该装置发现了电磁感应现象
B．图乙中，线圈穿过磁铁从M运动到L的过程中，穿过线圈的磁通量先减小后增大
C．图丙中，闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中，线框中没有感应电流产生
D．图丁中，线框在与通电导线在同一平面内向右平移的过程中，线框中有感应电流产生
4．如图所示，一均匀带正电的圆环，从左往右看该圆环绕过圆心的轴OO′以角速度ω顺时针匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡时N极的指向是（ ）
A．竖直向上 B．竖直向下
C．沿轴线向右 D．沿轴线向左
5．将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关按图示连接。线圈A放在线圈B中，线圈A中插有铁芯。闭合开关前滑动变阻器的滑片P处于如图所示位置。开关闭合的瞬间，电流计指针向左偏转。下列操作中仍使电流计指针向左偏转的是（ ）
A．将线圈A中的铁芯拔出
B．将滑片P向右移动
C．A、B保持相对静止一起移动
D．保持其它不变，仅断开开关
6．如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三个点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝90°。在M、N、P处各有一条长直导线垂直纸面，M、N、P导线中通有大小相等的恒定电流，其中M、P中的电流向里，N中的电流向外，这时O点的磁感应强度大小为B0。现取走M处的长直导线，则O点的磁感应强度大小为（ ）
A．2B0 B． C． D．
7．如图甲为一款网红魔术玩具——磁力“永动机”，小钢球放入漏斗后从中间小洞落入下面的弧形金属轨道，然后从轨道另一端抛出再次回到漏斗，由此循环往复形成“永动”的效果。其原理如图乙所示，金属轨道与底座内隐藏的电源相连，轨道下方藏有永磁铁。当如图乙永磁铁N极朝上放置，小钢球逆时针“永动”时，下列分析正确的是（ ）
A．小球运动的过程中机械能守恒
B．该磁力“永动机”的物理原理是电磁感应
C．轨道a应接电源的正极，轨道b应接电源的负极
D．电源如何接都不影响“永动”的效果
8．智能手机可测量磁感应强度。建立如图甲所示坐标系，xOy平面为水平面，z轴正方向竖直向上。手机如图甲放置，测量地磁场结果如图乙所示。在同一地点，手机绕x轴旋转某一角度，测量结果如图丙所示。已知手机屏幕面积约为0.009m2，则两次穿过屏幕的磁通量的变化量约为（ ）
A．2.0×10﹣7Wb B．2.6×10﹣7Wb
C．5.5×10﹣7Wb D．7.2×10﹣7Wb
9．相同磁铁的同名磁极之间的磁场分布与等量同种电荷之间电场分布相似。如图所示，两个相同的条形磁铁的N极正对放置，两条虚线分别是两磁极中心的连线及其垂直平分线，它们的交点是O点，A、B两点和C、D两点分别相对于O点对称。关于两磁极间的磁场说法正确的是（ ）
A．从A到B，连线上各点的磁感应强度逐渐减小
B．A点的磁感应强度与B点的磁感应强度相同
C．在CD连线上，O点的磁感应强度最小
D．小磁针在C点和D点时，N极的指向相同
10．我们的生活与电和磁紧密相关，下列关于磁场的说法正确的是（ ）
A．磁场是科学家假想出来的一种特殊物质
B．安培发现了电流的磁效应，并且总结得出了通电导线周围磁场的分布规律
C．通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场类似，奥斯特受到启发提出了分子电流假说
D．因受地磁场的影响，在做奥斯特实验时，通电导线南北方向放置时实验现象最明显
11．特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示是两根等高、相互平行的水平长直输电导线，分别通有大小相等、方向相同的电流I1和I2，a、b、c三点连线与两根导线垂直并共面，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点等距，d点位于b点正上方。不考虑地磁场的影响，则（ ）
A．d点处的磁感应强度方向竖直向上
B．a点处的磁感应强度方向竖直向下
C．a、c两点处的磁感应强度方向相同
D．b处磁感应强度小于d处磁感应强度
12．电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光，辐射出大量频率为1.0×1015Hz的电磁波。根据如图所示的电磁波谱，判断它属于哪种电磁波（ ）
A．微波 B．红外线 C．紫外线 D．X射线
二．多选题（共3小题）
13．关于电场和磁场，下列说法正确的是（ ）
A．电场和磁场是两种不同的物质
B．电场线和磁感线都是闭合曲线
C．电流与电流间的相互作用是通过磁场发生的
D．闭合线圈的面积越大，穿过线圈的磁通量就越大
14．如图甲所示，a、b、O三点位于两个等量异种电荷的连线上，O为连线中点，a、b到O点的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，O'为MN的中点，c、d两点位于MN的连线上，且c、d到O'的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（ ）
A．O点处的电场强度方向水平向右
B．O'点处的磁感应强度方向水平向右
C．a、b处的电场强度大小相等，方向相反
D．c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同
15．如图所示，正确连接电路后，下列图示情景中能产生感应电流的是（ ）
A．图甲中使导体棒AB平行于磁感线竖直向下运动
B．图乙中使条形磁铁插入或拔出线圈
C．图丙中开关S保持闭合，改变滑动变阻器接入电路的阻值的过程中
D．图丙中开关S保持闭合，A、B螺线管相对静止一起在水平桌面上平移
三．实验题（共2小题）
16．为了探究感应电流的产生条件，某同学选择了一灵敏电流计G，当没有电流流入灵敏电流计时，其指针恰好指在刻度盘中央。将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲所示。
（1）该同学将灵敏电流计G按图乙的方式与一螺线管串联，分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是（填“向上拔出”或“向下插入”） 。
（2）用螺线管代替条形磁铁继续实验，用笔画线代替导线将图丙中未完成的电路连接好；
（3）在图丙电路中，闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，则闭合开关后，将L1线圈迅速抽出的过程中，电流计的指针将向偏 （填“左”或“右”）。
17．1834年，物理学家楞次（H.Lenz）在分析了许多实验事实后，总结得到了电磁学中一重要的定律——楞次定律，某中学成才兴趣小组为了探究该定律做了如图1物理实验：
（1）“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置中滑动变阻器采用限流接法，请用笔画线代替导线将实物电路补充完整。
（2）连成电路后，合上开关瞬间，我们发现电流计的指针 ，开关完全合上后，电流计的指针 （以上选填“偏转”或“不偏转”）。这个演示实验表明，不论用什么方法，只要 。闭合电路中就有感应电流产生。
（3）为进一步研究该小组又做了如图2实验，磁体从靠近线圈的上方静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t的图像应该是图中的 。
四．计算题（共3小题）
18．矩形线框abcd的边长分别为l1、l2，可绕它的一条对称轴OO'转动，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与OO'垂直，初位置时线框平面与B平行，如图所示。
（1）初位置时穿过线框的磁通量Φ1为多少？
（2）当线框沿如图所示方向绕过60°时，磁通量Φ2为多少？这一过程中磁通量的变化ΔΦ1为多少？
19．已知通电的长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为B＝k，其中I为电流强度，r为该位置到长直导线的距离，k为常数。如图所示，现有通电的两根长直导线分别固定在正方体abcd﹣efgh的两条边dh和hg上，彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g，dh中电流是hg中电流大小的一半，dh中的电流在c点产生的磁感应强度为B0。不计导线的粗细，求a、c、e三点的磁感应强度的大小。
20．如图所示，金属框架AOC处于与框架垂直的匀强磁场中，∠AOC＝45°，导体棒PQ与框架接触良好构成回路，且PQ⊥OC。
（1）若匀强磁场磁感应强度B＝0.2T，PQ从O点出发，向右以0.5m/s的速度匀速运动2s时，回路的磁通量的变化是多少？
（2）在图中，若回路面积从S0＝0.5m2变成St＝2.5m2，B从B0＝0.2T变到Bt＝0.4T，则回路中的磁通量变化量是多少？第十三章《电磁感应与电磁波初步》单元练习卷
一．选择题（共12小题）
1．下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．X射线穿透力较强，可用来进行人体透视
B．紫外线能在磁场中偏转，有很强的荧光效应，可用于防伪
C．麦克斯韦建立了电磁场理论并证实了电磁波的存在
D．红外体温计是依据体温计发射红外线来测量体温的
【解答】解：A．X射线穿透力较强，可用来进行人体透视，故A正确；
B．紫外线不带电，不能在磁场中偏转，紫外线有很强的荧光效应，可用于防伪，故B错误；
C．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故C错误；
D．红外体温计是依靠人体辐射的红外线来测体温的，并不是靠体温计发射红外线来测体温的，故D错误。
故选：A。
2．下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在并实验证实了电磁波的存在
B．均匀变化的电场可以激发磁场，并向外传播形成电磁波
C．在真空中，频率越高的电磁波波长越小，传播速度越大
D．音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波
【解答】解：A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过电火花实验证实了电磁波的存在，故A错误；
B．均匀变化的电场产生稳定不变的磁场，稳定不变的的磁场就不能再激发电场了，不能产生电磁波，故B错误；
C．在真空中，所有电磁波传播速度相同为光速，故C错误；
D．有效发射电磁波，必须采用开放电路和高频发射，所以音频电流的频率较低，不能直接用来发射电磁波，故D正确。
故选：D。
3．下列四种情境中说法中正确的是（ ）
A．图甲中，奥斯特利用该装置发现了电磁感应现象
B．图乙中，线圈穿过磁铁从M运动到L的过程中，穿过线圈的磁通量先减小后增大
C．图丙中，闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中，线框中没有感应电流产生
D．图丁中，线框在与通电导线在同一平面内向右平移的过程中，线框中有感应电流产生
【解答】解：A、法拉第发现了电磁感应现象，故A错误；
B、根据条形磁铁的磁场的特点可知，当线圈穿过磁铁从M运动到L的过程中，穿过线圈的磁通量先增大后减小，故B错误；
C、图丙中，闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中，线框平面与磁感应强度方向之间的夹角发生变化，穿过线框的磁通量也发生变化，所以线框中有感应电流产生，故C错误；
D、距离通电直导线越远，磁感应强度越小，所以在图丁中，线框在与通电导线在同一平面内向右平移的过程中，向里穿过线框的磁通量减小，线框中有感应电流产生，故D正确。
故选：D。
4．如图所示，一均匀带正电的圆环，从左往右看该圆环绕过圆心的轴OO′以角速度ω顺时针匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡时N极的指向是（ ）
A．竖直向上 B．竖直向下
C．沿轴线向右 D．沿轴线向左
【解答】解：带正电金属环，如图所示的旋转。则金属环的电流方向与旋转方向相同。再由右手螺旋定则可知磁极的方向：左端S极，右端N极。因此小磁针N极沿轴线向右。故C正确，ABD错误；
故选：C。
5．将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关按图示连接。线圈A放在线圈B中，线圈A中插有铁芯。闭合开关前滑动变阻器的滑片P处于如图所示位置。开关闭合的瞬间，电流计指针向左偏转。下列操作中仍使电流计指针向左偏转的是（ ）
A．将线圈A中的铁芯拔出
B．将滑片P向右移动
C．A、B保持相对静止一起移动
D．保持其它不变，仅断开开关
【解答】解：由题意可知，开关闭合的瞬间，电流计指针向左偏转，由此可知，当B中的磁通量增大时，电流计指针向左偏；
A、将线圈A向上抽出B线圈的过程中，穿过线圈B的磁通量变小，则电流计指针向右偏转，故A错误；
B、滑动变阻器的滑片P向右滑动，电阻减小，电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，则会产生感应电流，指针将会向左偏转，故B正确；
C、AB保持相对静止一起运动，显然AB线圈的磁通量均不变，B中无感应电流，故C错误；
D、断开开关时，穿过线圈B的磁通量减少，电流计指针向右偏转，故D错误；
故选：B。
6．如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三个点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝90°。在M、N、P处各有一条长直导线垂直纸面，M、N、P导线中通有大小相等的恒定电流，其中M、P中的电流向里，N中的电流向外，这时O点的磁感应强度大小为B0。现取走M处的长直导线，则O点的磁感应强度大小为（ ）
A．2B0 B． C． D．
【解答】解：根据安培定则可知，M导线在O点产生的磁场方向竖直向下，P导线在O点产生的磁场方向水平向右，N导线在O点产生的磁场方向为竖直向下，由M、N、P三导线距离O的距离相等，且电流大小相等，所以三导线在O点的磁感应强度大小相等，设为B1，由磁场叠加可知，三导线在O点的合磁感应强度B0
同理若将M导线取走，则此时的磁感应强度为BB1
整理有B
故ABC错误，D正确；
故选：D。
7．如图甲为一款网红魔术玩具——磁力“永动机”，小钢球放入漏斗后从中间小洞落入下面的弧形金属轨道，然后从轨道另一端抛出再次回到漏斗，由此循环往复形成“永动”的效果。其原理如图乙所示，金属轨道与底座内隐藏的电源相连，轨道下方藏有永磁铁。当如图乙永磁铁N极朝上放置，小钢球逆时针“永动”时，下列分析正确的是（ ）
A．小球运动的过程中机械能守恒
B．该磁力“永动机”的物理原理是电磁感应
C．轨道a应接电源的正极，轨道b应接电源的负极
D．电源如何接都不影响“永动”的效果
【解答】解：A．小球运动的过程中有安培力做功，机械能不守恒，故A错误；
B．该磁力“永动机”的物理原理是通电导体在磁场中受到安培力的作用，故B错误；
C．为了维持小钢球逆时针“永动”永动，每个循环安培力做的功应该补充机械能的损失，小钢球应受向右的安培力，根据左手定则可知通过小球电流的方向从轨道a到轨道b，所以轨道a应接电源的正极，轨道b应接电源的负极，故C正确；
D．电源反接后改变安培力的方向，会影响“永动”的效果，故D错误；
故选：C。
8．智能手机可测量磁感应强度。建立如图甲所示坐标系，xOy平面为水平面，z轴正方向竖直向上。手机如图甲放置，测量地磁场结果如图乙所示。在同一地点，手机绕x轴旋转某一角度，测量结果如图丙所示。已知手机屏幕面积约为0.009m2，则两次穿过屏幕的磁通量的变化量约为（ ）
A．2.0×10﹣7Wb B．2.6×10﹣7Wb
C．5.5×10﹣7Wb D．7.2×10﹣7Wb
【解答】解：根据题意，计算通过手机显示屏的磁通量时，应利用地磁场的z轴分量，则图甲时穿过显示屏的磁通量大小约为：Φ1＝B1 S
其中，S＝0.009m2
代入数据得：
图乙时穿过显示屏的磁通量大小约为：
其中
代入数据得：
由数据可得，第一次地磁场从手机显示屏穿过，z轴磁场分量为负值，第二次z轴地磁场分量为正值，可知地磁场从手机背面穿过，则磁通量的变化量约为：ΔΦ＝Φ2+Φ1
代入数据得：ΔΦ＝5.5×10﹣7Wb，故ABD错误，C正确。
故选：C。
9．相同磁铁的同名磁极之间的磁场分布与等量同种电荷之间电场分布相似。如图所示，两个相同的条形磁铁的N极正对放置，两条虚线分别是两磁极中心的连线及其垂直平分线，它们的交点是O点，A、B两点和C、D两点分别相对于O点对称。关于两磁极间的磁场说法正确的是（ ）
A．从A到B，连线上各点的磁感应强度逐渐减小
B．A点的磁感应强度与B点的磁感应强度相同
C．在CD连线上，O点的磁感应强度最小
D．小磁针在C点和D点时，N极的指向相同
【解答】解：A．从A到B，连线上各点的磁感应强度先减小后增大，故A错误；
B．A点的磁感应强度与B点的磁感应强度大小相同，方向相反，两点的磁感应强度不相同，故B错误；
C．在CD连线上，O点两磁铁北极产生的磁感应强度大小相等，方向相反，故O点的磁感应强度最小，故C正确；
D.小磁针在C点时，N极的指向向上；在D点时，N极的指向向下，故D错误。
故选：C。
10．我们的生活与电和磁紧密相关，下列关于磁场的说法正确的是（ ）
A．磁场是科学家假想出来的一种特殊物质
B．安培发现了电流的磁效应，并且总结得出了通电导线周围磁场的分布规律
C．通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场类似，奥斯特受到启发提出了分子电流假说
D．因受地磁场的影响，在做奥斯特实验时，通电导线南北方向放置时实验现象最明显
【解答】解：A.磁场是客观存在的，不是科学家假想出来的，故A错误；
B.丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，安培发现了通电导线周围磁场的分布规律，并总结出了右手螺旋定则，故B错误；
C.通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场类似，安培受到启发提出了分子电流假说，故C错误；
D.地球表面磁场的方向从南向北，根据安培定则可知，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显，故D正确。
故选：D。
11．特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示是两根等高、相互平行的水平长直输电导线，分别通有大小相等、方向相同的电流I1和I2，a、b、c三点连线与两根导线垂直并共面，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点等距，d点位于b点正上方。不考虑地磁场的影响，则（ ）
A．d点处的磁感应强度方向竖直向上
B．a点处的磁感应强度方向竖直向下
C．a、c两点处的磁感应强度方向相同
D．b处磁感应强度小于d处磁感应强度
【解答】解：根据安培定则判断通电导线在各点的磁场分布情况，侧视图如图所示
A、根据侧视图可知，d点处的磁感应强度方向与两根导线所在平面平行，大小不为零，故A错误；
BC、根据侧视可知，a点处的磁感应强度方向竖直向上，c点处的磁感应强度方向竖直向下，即a、c两点处的磁感应强度方向相反，故BC错误；
D、由于两条导线通有大小相等的电流，则b点的磁感应强度为零，b处磁感应强度小于d处磁感应强度，故D正确。
故选：D。
12．电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光，辐射出大量频率为1.0×1015Hz的电磁波。根据如图所示的电磁波谱，判断它属于哪种电磁波（ ）
A．微波 B．红外线 C．紫外线 D．X射线
【解答】解：依题意，根据波长与频率之间的关系
c＝λν
可得：
对照电磁波谱中各种电磁波的波长数量级可知，电焊弧光辐射出的是紫外线。故ABD错误；C正确。
故选：C。
二．多选题（共3小题）
13．关于电场和磁场，下列说法正确的是（ ）
A．电场和磁场是两种不同的物质
B．电场线和磁感线都是闭合曲线
C．电流与电流间的相互作用是通过磁场发生的
D．闭合线圈的面积越大，穿过线圈的磁通量就越大
【解答】解：A、电场和磁场都是客观存在的不同物质，故A正确；
B、在静电场中电场线不是闭合曲线，磁感线是闭合曲线，故B错误；
C、电流与电流间的相互作用是通过磁场发生的，故C正确；
D、闭合线圈的面积越大，穿过线圈的磁通量不一定就越大，例如，当磁感线与线圈平面平行时，穿过线圈的磁通量为零，此时穿过线圈的磁通量大小与线圈的面积大小无关，故D错误。
故选：AC。
14．如图甲所示，a、b、O三点位于两个等量异种电荷的连线上，O为连线中点，a、b到O点的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，O'为MN的中点，c、d两点位于MN的连线上，且c、d到O'的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（ ）
A．O点处的电场强度方向水平向右
B．O'点处的磁感应强度方向水平向右
C．a、b处的电场强度大小相等，方向相反
D．c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同
【解答】解：A、正电荷在O点处的电场强度方向水平向右，负电荷在O点处的电场强度方向水平向右，根据场强叠加可知，O点处的总电场强度水平向右，故A正确；
C、a、b处的电场强度大小相等，方向相同，均水平向右，故C错误；
BD、根据安培定则可知，M、N点的长直导线在c、d、O′点处的磁感应强度方向均竖直向下，根据对称性以及场强叠加可知，c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同，由此可知O′点处的磁感应强度竖直向下，故D正确，B错误。
故选：AD。
15．如图所示，正确连接电路后，下列图示情景中能产生感应电流的是（ ）
A．图甲中使导体棒AB平行于磁感线竖直向下运动
B．图乙中使条形磁铁插入或拔出线圈
C．图丙中开关S保持闭合，改变滑动变阻器接入电路的阻值的过程中
D．图丙中开关S保持闭合，A、B螺线管相对静止一起在水平桌面上平移
【解答】解：A、图甲中使导体棒AB平行于磁感线竖直向下运动，穿过导体棒AB与导线组成的回路磁通量不变，没有感应电流，故A错误；
B、图乙中使条形磁铁插入或拔出线圈，穿过线框的磁通量发生变化，将产生感应电流，故B正确；
C、图丙中开关S保持闭合，改变滑动变阻器接入电路的阻值的过程中，螺线管A中电流变化，产生的磁场变化，穿过螺线管B的磁通量发生改变，将产生感应电流，故C正确；
D、图丙中开关S保持闭合，A、B螺线管相对静止一起在水平桌面上平移，穿过螺线管B的磁通量不变，没有感应电流，故D错误。
故选：BC。
三．实验题（共2小题）
16．为了探究感应电流的产生条件，某同学选择了一灵敏电流计G，当没有电流流入灵敏电流计时，其指针恰好指在刻度盘中央。将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲所示。
（1）该同学将灵敏电流计G按图乙的方式与一螺线管串联，分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是（填“向上拔出”或“向下插入”） 。
（2）用螺线管代替条形磁铁继续实验，用笔画线代替导线将图丙中未完成的电路连接好；
（3）在图丙电路中，闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，则闭合开关后，将L1线圈迅速抽出的过程中，电流计的指针将向偏 （填“左”或“右”）。
【解答】解：（1）由图甲可知，电流由左接线柱进入时，指针向左偏；图乙电流表指针左偏，说明线圈中产生的感应电流从电流计的左侧流入，从俯视来看线圈中的感应电流为顺时针方向，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下；由图可知，穿过线圈的原磁场方向向上，根据楞次定律可知，条形磁铁是向下插入；
（2）电路与L1连接，则回路闭合后，滑动变阻器滑片移动时，通过L1的电流变化，可以改变通过L2的磁通量，故电路图如下：
（3）闭合开关时，磁通量增加，灵敏电流计的指针向右偏了一下；闭合开关后，将L1线圈迅速抽出的过程中，磁场方向不变，磁通量减少，所以电流计的指针将向偏左。
故答案为：（1）向下插入；（2）见解析；（3）左。
17．1834年，物理学家楞次（H.Lenz）在分析了许多实验事实后，总结得到了电磁学中一重要的定律——楞次定律，某中学成才兴趣小组为了探究该定律做了如图1物理实验：
（1）“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置中滑动变阻器采用限流接法，请用笔画线代替导线将实物电路补充完整。
（2）连成电路后，合上开关瞬间，我们发现电流计的指针 ，开关完全合上后，电流计的指针 （以上选填“偏转”或“不偏转”）。这个演示实验表明，不论用什么方法，只要 。闭合电路中就有感应电流产生。
（3）为进一步研究该小组又做了如图2实验，磁体从靠近线圈的上方静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t的图像应该是图中的 。
【解答】解：（1）滑动变阻器接入电路中必须一上一下接入电路，电流计测量的是线圈中的感应电流，所以正负接线柱都应该接入电流计，故实物电路补充如下
（2）连成电路后，合上开关瞬间，电路由断开到闭合，且电路处于磁场中，由电磁感应知识可知电流计的指针将出现偏转。
开关完全合上后，闭合回路中磁通量保持不变，电流计的指针不偏转。
这个演示实验表明，不论用什么方法，只要闭合回路中的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。
（3）磁体进入和穿出线圈时感应电流方向相反，磁体刚进入线圈时速度较小，磁通量变化速率小，磁体穿出线圈时磁通量变化速率大，由感应电动势和感应电流公式，
且磁体完全进入线圈后，线圈中磁通量未发生变化，电动势为0。故A正确，BCD错误。
故选：A。
故答案为：（1）见解析；（2）偏转，不偏转，闭合回路中的磁通量发生变化；（3）A。
四．计算题（共3小题）
18．矩形线框abcd的边长分别为l1、l2，可绕它的一条对称轴OO'转动，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与OO'垂直，初位置时线框平面与B平行，如图所示。
（1）初位置时穿过线框的磁通量Φ1为多少？
（2）当线框沿如图所示方向绕过60°时，磁通量Φ2为多少？这一过程中磁通量的变化ΔΦ1为多少？
【解答】解：（1）线框在初始位置时，线框平面与磁场平行，有效面积为零，则Φ1＝0。
（2）当线框绕轴OO′沿图示方向转过60°时，线框与B的夹角为60°，则
Φ2＝B Ssin60°BSBl1l2
这一过程中穿过线框的磁通量的变化量为
ΔΦ1＝Φ﹣Φ0Bl1l2
答：（1）初位置时穿过线框的磁通量Φ1为0；
（2）穿过线框的磁通量Φ2为Bl1l2，这一过程中穿过线框的磁通量的变化量ΔΦ1为Bl1l2。
19．已知通电的长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为B＝k，其中I为电流强度，r为该位置到长直导线的距离，k为常数。如图所示，现有通电的两根长直导线分别固定在正方体abcd﹣efgh的两条边dh和hg上，彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g，dh中电流是hg中电流大小的一半，dh中的电流在c点产生的磁感应强度为B0。不计导线的粗细，求a、c、e三点的磁感应强度的大小。
【解答】解：由题意知：若正方形棱长为l，dh中的电流在c点产生的磁感应强度为B0，则dh中的电流在ae两点产生的磁感应强度为也为B0，在a点产生磁场方向沿ab方向，c点沿bc方向，e点沿ef方向；
则hg中电流在c、e点产生的磁感应强度为2B0，在c点产生的磁场方向沿bc方向，e点沿ea方向；在a点产生的磁感应强度为为，a点的磁感应强度方向沿ba方向。
根据矢量的合成可知a、c、e三点的磁感应强度的大小分别为：、3B0、
答：a、c、e三点的磁感应强度的大小分别为：、3B0、
20．如图所示，金属框架AOC处于与框架垂直的匀强磁场中，∠AOC＝45°，导体棒PQ与框架接触良好构成回路，且PQ⊥OC。
（1）若匀强磁场磁感应强度B＝0.2T，PQ从O点出发，向右以0.5m/s的速度匀速运动2s时，回路的磁通量的变化是多少？
（2）在图中，若回路面积从S0＝0.5m2变成St＝2.5m2，B从B0＝0.2T变到Bt＝0.4T，则回路中的磁通量变化量是多少？
【解答】解：（1）导体棒向右以0.5m/s的速度匀速运动2s时，位移为：x＝vt＝0.5×2m＝1m，
由于∠AOC＝45°此时回路的面积为：12m2＝0.5m2，
回路的磁通量即磁通量的变化量：ΔΦ1＝Φ﹣0＝BS＝0.2×0.5Wb＝0.1Wb。
（2）回路面积从So＝0.5m'变到St＝2.5m2，B从B0＝0.2T变到Bt＝0.4T时的磁通量：Φ2＝BtSt＝0.4×2.5Wb＝1Wb，
故回路中的磁通量的变化量：ΔΦ2＝Φ2﹣Φ＝1Wb﹣0.1Wb＝0.9Wb。
答：（1）若匀强磁场磁感应强度B＝0.2T，PQ从O点出发，向右以0.5m/s的速度匀速运动2s时，回路的磁通量的变化是0.1Wb；
（2）在图中，若回路面积从S0＝0.5m2变成St＝2.5m2，B从B0＝0.2T变到Bt＝0.4T，则回路中的磁通量变化量是0.9Wb。
