第2章 电磁感应及其应用（含解析） 本章复习与测试鲁科版（2019）选择性必修 第二册

鲁科版选择性必修二第二章电磁感应及其应用
一、单选题
1.关于下列四种情境说法正确的是( )
A. 图甲中，点与点磁感应强度相同
B. 图乙中，线圈穿过磁铁从运动到的过程中，穿过线圈的磁通量一直增大
C. 图丙中，闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中，线框中有感应电流产生
D. 图丁中，线框与通电导线在同一平面内向右平移的过程中，线框中没有感应电流产生
2.下列说法中错误的是( )
A. 真空冶炼护是利用涡流来熔化金属的装置
B. 家用电磁炉工作时在电磁炉的面板上产生涡流来加热食物
C. 手机无线充电技术是利用互感现象制成的
D. 在制作精密电阻时，为了消除使用过程中电流变化引起的自感现象，采取了双线绕法
3.如图所示，一电阻为的导线弯成边长为的等边三角形闭合回路。虚线右侧有磁感应强度大小为的匀强磁场，方向垂直于闭合回路所在的平面向里。下列对三角形导线以速度向右匀速进入磁场过程中的说法正确的是( )
A. 回路中感应电流方向为顺时针方向 B. 回路中感应电动势的最大值为
C. 导线电流先变小后变大 D. 通过导线横截面的电荷量为
4.如图所示，平面第三、四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，圆形金属环与磁场边界相切于点．金属环在平面内绕点沿顺时针方向匀速转动，时刻金属环开始进入第四象限．规定顺时针方向电流为正，下列描述环中感应电流随时间变化的关系图像可能正确的是
A. B.
C. D.
5.年月日，法拉第展示人类历史上第一台发电机圆盘发电机，如图为法拉第圆盘发电机的示意图，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片、分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向下的匀强磁场中，圆盘以角速度顺时针旋转从上往下看，则( )
A. 圆盘转动过程中电流沿到的方向流过电阻
B. 圆盘转动过程中点电势比点电势高
C. 圆盘转动过程中产生的电动势大小与圆盘半径成正比
D. 若圆盘转动的角速度变为原来的倍，则转动一周，上产生的焦耳热也变为原来的倍
6.如图所示，在磁感应强度为的水平匀强磁场中有两半径为的金属圆环竖直放置且相互平行，金属环的间距为，一根长为，电阻为的金属棒在圆环内侧以角速度匀速转动，金属棒与圆环始终接触良好，图示金属棒在圆环最高点，电路中的电阻，其余电阻不计，电压表为交流电压表，则( )
A. 金属棒从图示位置转过的过程中，流过电阻的电流先从流向，后从流向
B. 电压表的示数为
C. 电阻的功率为
D. 金属棒在转动过程中，通过电路的磁通量变化率最大值为
7.如图所示，是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场．当导体向右移动时，下列说法正确的是( )
A. 电路中感应电流为顺时针方向 B. 电路中感应电流为逆时针方向
C. 电路中感应电流为顺时针方向 D. 导体中感应电流方向为指向
8.如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有两根金属棒，其中金属棒固定不动，金属棒可自由移动，下列说法正确的是( )
A. 当在外力的作用下向左匀速运动时，受到的磁场力水平向左
B. 当在外力的作用下向左减速运动时，受到的磁场力水平向左
C. 当在外力的作用下向左匀速运动时，端电势高于端，端电势高于端
D. 当在外力的作用下向左加速运动时，端电势高于端，端电势高于端
9.如图甲所示，将粗细均匀的导线做成的正方形线框在磁场上方某高处由静止释放，边刚进入磁场时开始计时，线框的图象如图乙所示，在时刻边刚离开磁场时速度也为，已知线框的质量为、边长为，两条水平虚线、相距为，虚线之间的匀强磁场方向垂直纸面向里，磁场感应强度为，重力加速度为，则( )
A. 线框进入磁场过程中电流方向为
B. 在时刻线框的速度为
C. 边刚进入磁场时、两点间的电势差为
D. 线框穿过磁场的过程中产生的电热小于
10.上海中心大厦顶部的阻尼器确保了整栋大厦在台风中的稳定。阻尼器简化原理如图所示，当楼体在风力作用下摆动时，携带有永磁体的质量块由于惯性产生反向摆动，在金属地板内产生涡流，从而使大厦减振减摆。则
A. 涡流由外部电源产生 B. 地板电阻率越大，产生涡流越大
C. 永磁体摆动速率越大，产生涡流越大 D. 阻尼器最终将机械能转化为电势能
11.动圈式扬声器的结构如图所示，锥形纸盆与线圈连接，线圈安放在永久磁体磁极间的空隙中，能够左右移动。下列说法正确的是( )
A. 音频电流通进线圈，电场力使线圈左右运动，纸盆振动发声
B. 音频电流通进线圈，安培力使线圈左右运动，纸盆振动发声
C. 断开开关，对着纸盆说话，线圈随纸盆振动切割磁感线，产生感应电流
D. 断开开关，对着纸盆说话，线圈随纸盆振动，穿过线圈的磁通量不发生变化
12.高速铁路列车通常使用磁力刹车系统。磁力刹车工作原理可简述如下：将磁铁的极靠近一块正在逆时针方向旋转的圆形铝盘，使磁感线垂直铝盘向内，铝盘随即减速，如图所示。图中磁铁左方铝盘的甲区域虚线区域朝磁铁方向运动，磁铁右方铝盘的乙区域虚线区域朝离开磁铁方向运动。下列有关铝盘刹车的说法正确的是( )
A. 铝盘甲区域的感应电流产生垂直铝盘向里的磁场
B. 铝盘乙区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场
C. 磁铁与甲、乙两区域的感应电流之间的作用力，都会使铝盘减速
D. 若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，则磁铁对空洞铝盘的作用力更大
13.如图所示，从上往下看固定在水平面上的半径为的金属圆环内存在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，长度为、电阻为的直导体棒置于圆环上面，直导体棒端和圆环点分别与如图所示的外电路相连，其中电阻，，平行板电容器电容为。已知重力加速度为，不计其他电阻和摩擦。则导体棒在外力作用下绕点以角速度顺时针匀速转动过程中，下列说法正确的是( )
A. 板带正电 B. 导体棒产生的电动势为
C. 电容器所带电荷量为 D. 电阻上消耗的电功率为
14.涡流效应可以用来检测金属材料中是否有裂隙、气泡。下图为涡流检测的示意图，激励线圈通变化的电流，从而在金属导体中感应出涡流。若金属导体中有气泡，会影响涡流大小，从而被激励线圈检测到。已知图示时刻激励线圈俯视看为顺时针电流，下列说法正确的是( )
A. 图示时刻激励线圈的电流在变小
B. 图示时刻感应磁场方向向上
C. 感应磁场与激励磁场的方向始终相反
D. 激励线圈移动到导体内有气泡的区域上方时，金属导体中的涡流会增大
二、多选题
15.水平放置的铝盘可绕光滑转轴自由转动，在铝盘上方较近距离放置一个条形磁铁，绕转轴转动磁铁，发现静止的铝盘也会发生转动。下列说法正确的是( )
A. 铝盘与磁铁转动方向相同
B. 稳定后，铝盘转速等于磁铁转速
C. 铝盘因为受到安培力而转动
D. 磁铁停止转动，但不移开，铝盘会继续匀速转动
16.某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置如图所示，在电梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设闭合线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置，下列说法正确的是( )
A. 当电梯突然坠落时，该安全装置不可能使电梯悬停在线圈、之间
B. 当电梯坠落至永久磁铁在线圈、之间时，线圈、中的电流方向相同
C. 当电梯坠落至永久磁铁在线圈、之间时，线圈、均在阻碍电梯下落
D. 当电梯坠落至永久磁铁在线圈、之间时，线圈在阻碍电梯下落，线圈在促进电梯下落
17.如图所示，一长为的金属棒放在间距为的平行金属导轨上棒始终与导轨接触良好，导轨与螺线管组成闭合回路，金属棒在磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中以速度沿导轨向右匀速运动，则( )
A. 棒切割磁感线产生的感应电动势为
B. 棒所受安培力的方向水平向右
C. 棒中感应电流的方向由到
D. 端为螺线管产生的磁场极
18.如图所示，磁感应强度为的有界匀强磁场垂直于纸面向里，磁场的上下边界间距为，正方形线框的边长也为，当线框的下边距磁场的上边界等于时，让线框从静止开始下落，线框刚进入磁场就匀速下落，已知线框在穿越磁场的过程中，产生的焦耳热为，重力加速度为，忽略空气的阻力，下列说法正确的是
A. 线框的质量为
B. 线框的电阻为
C. 线框在进入磁场的过程中，流过某一横截面的电荷量为
D. 线框从开始下落到刚好全部离开磁场所需的运动时间为
19.如图，水平面纸面内固定有两根足够长金属导轨，间距，从左到右两导轨间依次接有恒流源、定值电阻和静止的导体棒，整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中。已知导体棒质量为、连入电路部分的电阻为，与导轨间的动摩擦因数。现在打开恒流源，其向电路提供大小恒定为的电流，不计导轨电阻和空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的有( )
A. 打开恒流源瞬间，导体棒的加速度大小为
B. 导体棒做匀加速直线运动
C. 足够长时间后，导体棒的速度为
D. 已知打开恒流源内导体棒通过的位移大小为则此段时间内通过电阻的电荷量为
20.如图，关于轴对称的光滑导轨固定在水平面内，导轨形状为抛物线，顶点位于点。一足够长的金属杆初始位置与轴重合，金属杆的质量为，单位长度的电阻为。整个空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为。现给金属杆一沿轴正方向的初速度，金属杆运动过程中始终与轴平行，且与电阻不计的导轨接触良好。下列说法正确的是( )
A. 金属杆可以在沿轴正方向的恒力作用下做匀速直线运动
B. 金属杆沿轴正方向运动过程中，金属杆中电流沿轴负方向
C. 金属杆停止运动时，与导轨围成的面积为
D. 若金属杆的初速度减半，则金属杆停止运动时经过的距离小于原来的一半
三、实验题
21.在“探究楞次定律”的实验中，某同学用试触法判断电流计指针偏转方向与电流流向的关系时，将电池的负极与电流计的接线柱连接，连接接线柱的导线试触电池正极，发现指针指在如图甲中的位置。
现将电流计的两接线柱与图乙中线圈的两个接线柱连接，将磁铁极向下插入线圈时，电流计指针指示位置如甲图中所示，则与线圈接线柱连接的是 选填“”或“”接线柱。
若将电流计的、接线柱分别与图丙中线圈的、接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图甲中所示，则磁铁的端是 极。选填“”或“”
将实验中的螺线管连接成图丁电路，为光敏电阻，轻质金属环用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴线圈平面与螺线管线圈平面平行，并位于螺线管左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环中电流方向为 选填“顺时针”或“逆时针”，金属环将 选填“向左”或“向右”运动。
22.某同学想应用楞次定律判断线圈缠绕方向，设计的实验装置原理图如图甲所示。选用的器材有：一个磁性很强的条形磁铁，两个发光二极管电压在至都可发光且保证安全，一个多用电表，导线若干。操作步骤如下：用多用电表的电阻挡测出二极管的正、负极
把二极管、线圈按如图甲所示电路用导线连接成实验电路
把条形磁铁插入线圈时，二极管发光拔出时，二极管发光
根据楞次定律判断出线圈的缠绕方向。
请回答下列问题：
线圈缠绕方向如图乙中的____选填“”或“”。
条形磁铁运动越快，二极管发光的亮度就越大，这说明感应电动势随_________的增大而增大。
为进一步研究，他又做了如图丙所示实验：磁体从线圈上方靠近线圈的位置由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流随时间变化的图像应该是下图中的____。填字母序号
实验结束后，该同学又对教材中断电自感实验做了如下改动。在两条支路上分别串联电流传感器，再按教材要求，断开电路并记录下两支路的电流情况如图所示，由图可知：
断电瞬间，灯泡电流瞬间____。选填“增大”“减小”或“不变”
断电瞬间，灯泡中电流与断开前方向____。选填“相同”或“相反”
在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将____。选填“变长”“变短”或“不变”
四、计算题
23.如图所示，匝数为、横截面积为的圆形线圈图中只画了匝中有垂直纸面向里、大小均匀变化的匀强磁场。线圈通过开关与光滑平行导轨、相连。平行金属导轨与、与间间距均为，固定在水平面上，、之间以及、之间用长度很短的光滑绝缘材料相连。导轨、足够长，其右端与阻值为的电阻相连，所在区域有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为、长度为、电阻为的金属杆，垂直放置在导轨、上。闭合，金属杆中的电流为。断开，让金属杆获得与轨道平行的初速度，金属杆刚滑到导轨、上的速度大小，与导轨间的动摩擦因数为，滑行一段距离后停止，在这过程中，电阻上的产生的焦耳热为。线圈与导轨的电阻忽略不计，金属杆始终与导轨接触且垂直。重力加速度为，求：
线圈中磁感应强度的变化率。
金属杆刚进入磁场时加速度大小。
金属杆从进入磁场到停止运动的距离。
24.如图，固定的足够长平行光滑双导轨由水平段和弧形段在处相切构成，导轨的间距为，区域内存在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场。现将多根长度也为的相同导体棒依次从弧形轨道上高为的处由静止释放释放前棒均未接触导轨，释放第根棒时，第根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为，电阻均为，重力加速度大小为，且与导轨垂直，导轨电阻不计，棒与导轨接触良好。求
第根棒刚进入磁场时的加速度大小？
第根棒刚进入磁场时，第根棒的热功率？
25.某电磁缓冲器的结构如图所示，竖直放置的固定绝缘柱其横截面是边长为的正方形，在沿绝缘柱长度为的整个左、右侧面区域分别存在着磁感应强度大小均为、方向垂直于左、右侧面向外的匀强磁场。质量为、阻值为的正方形金属框边长略大于绝缘柱横截面的边长套在绝缘柱上，从距离磁场上边界高度处由静止释放，该金属框进入磁场后减速到时恰好到达磁场下边界，已知重力加速度为，不计一切摩擦。
求金属框刚进入磁场时受到的安培力大小；
求金属框在磁场区域运动的时间；
若改变磁场区域的长度，将金属框从距离磁场上边界高度处由静止释放，且使金属框进入磁场后也经时间恰好减速到，并恰好到达磁场下边界，求此时磁场区域的长度。
26.如图所示为倾角的光滑绝缘斜面，水平虚线、间存在垂直斜面向上的匀强磁场，水平虚线、间存在垂直斜面向下的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为，且相邻两虚线之间的距离均为。质量、边长、阻值的正方形线框由虚线上方静止释放，正方形线框的边与虚线平行，边到虚线的距离，正方形线框的边越过虚线瞬间刚好匀速，经过一段时间，线框在虚线间恰好再次匀速，重力加速度，不计空气阻力。求：
磁感应强度的大小；
线框的边从虚线到虚线过程通过线框横截面的电荷量；
线框从开始释放至边到达虚线过程产生的焦耳热。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.磁感线的切线方向表示磁感应强度的方向，由图可知，图甲中、两点的磁感应强度的方向是不同的，所以图甲中，、两点磁感应强度不相同，故A错误；
B.根据条形磁铁的磁场的特点可知，当线圈穿过磁铁从运动到的过程中，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正确；
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错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】A.真空冶炼炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的，炉内放入被冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化，故 A正确，不符合题意
B.电磁炉利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，当含铁质锅具放置炉面时，铁磁性锅体被磁化，锅具即切割交变磁感线而在锅具底部产生交变的涡流，故 B错误，符合题意
C.无线充电利用电磁感应原理，当充电底座的发射线圈中通有交变电流时，发射线圈产生交变的磁场，根据电磁感应原理，在接收线圈中产生感应电流，实现对接收充电设备的充电无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“互感现象”，故 C正确，不符合题意
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，采用双线并绕的方法，故 D正确，不符合题意。
故选B。
3.【答案】
【解析】A、在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的碰通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变，故 A正确；
B、当三角形闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为，这时感应电动势最大
，故B错误；
C、线框进入磁场的有效长度先变大后减小，即感应电动势先变大后变小，则电流先变大后减小，故C错误
D、流过回路的电量为，故D正确。
故选D。
4.【答案】
【解析】设圆环的半径为，电阻为，金属环在平面内绕点沿顺时针方向匀速转动，可以让金属环静止，磁场逆时针以角速度转动，如图所示，
根据转动切割表达式，圆弧切割的有效长度，
根据，
联立解得：，
由于时刻开始金属环开始进入第四象限，穿过金属圆环的磁通量增加，由楞次定律可知，产生逆时针方向的电流，与规定的正方向相反，综上所述，故D正确，ABC错误。
5.【答案】
【解析圆盘转动可等效看成无数轴向导体切割磁感线，若从上向下看圆盘顺时针转动，根据右手定则可知圆盘中心电势比边缘要低，即相当于电源的正极，点电势比点电势高，电流沿到的方向流过电阻，故A、B错误；
C.根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势
则感应电动势大小与圆盘半径的平方成正比，故C错误；
D.电流在上的焦耳热
可见电流在上的焦耳热与角速度成正比，若圆盘转动的角速度变为原来的倍，则电流在上的焦耳热变为原来的倍，故D正确。
故选：。
6.【答案】
【解析】由图可知，在棒转动的过程中产生正弦式交流电，当棒的速度方向与磁场垂直时，产生的感应电动势最大，为：；
根据有效值与最大值之间的关系可知有效值：
A.根据右手定则可知金属棒从图示位置转过的过程中，流过电阻的电流从流向，故A错误；
B.电压表的示数为有效值，根据闭合电路的欧姆定律：，故B错误；
C.电阻的功率，故C错误；
D.根据感应电动势可知，金属棒在转动过程中，通过电路的磁通量变化率最大值为，故D正确。
7.【答案】
【解析】、由于棒向右的运动，使右侧磁通量减小，由楞次定律可知，电路中感应电流沿顺时针方向；故B错误，A正确；
C、左侧的磁通量增大，由楞次定律可知，电路中电流为逆时针，故C错误
D、根据右手定则，可分析出导体中感应电流方向为指向；故D错误。
8.【答案】
【解析】因是匀速运动，产生的是恒定的，产生的穿过铁芯的磁场是恒定的，则线圈不会产生感应电流，则不会受安培力，端和端无电势差，故AC错误；
B.向左减速时，产生的由右手定则知为，大小逐渐减小，由安培定则知，在铁芯产生的磁场方向向上，则穿过的磁场向上减小，由楞次定律知由，由左手定则知安培力水平向左，故B正确；
D.向左加速时，产生的由右手定则知为电源内部流向，则，大小逐渐增大，由安培定则知，在铁芯产生的磁场方向向上，则穿过的磁场向上增大，由楞次定律知由电源外部的电流流向，则，故D错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】A.根据楞次定律可得，线框进入磁场过程中电流方向为，A正确；
B.在时刻线框完全进入磁场，从到时间内做加速度为的匀加速直线运动，根据速度时间关系可得的速度为，B错误；
C.边刚进入磁场时产生的感应电动势为，所以、两点间的电势差为，C错误；
D.线框从进入磁场到边刚到达磁场下边界过程中，根据能量守恒定律可得产生的焦耳热为，穿出和穿入磁场的过程中产生的焦耳热相等，则线框穿过磁场的过程中产生的电热为，D错误。
故选A。
10.【答案】
【解析】A.阻尼器摆动时，永磁铁在导体板上方摆动，磁通量发生变化，从而在导体板内产生涡电流，属于电磁感应现象，不是外部电源产生的电流，故 A错误
B.导体板电阻率越大，电阻越大，根据欧姆定律可知涡电流越小，故 B错误
C.质量块摆动的速率越大，穿过导体板的磁通量变化越快，根据法拉第电磁感应定律可知产生的感应电动势就越大，则涡电流也越大，故 C正确。
D.通过阻碍质量块和永磁铁的运动，阻尼器将动能转化为电能，并通过电流做功将电能最终转化为内能，所以阻尼器最终是将机械能转化为内能的，故 D错误
故选C。
11.【答案】
【解析】动圈式扬声器的原理是安培力作用，线圈中的变化的电流产生变化的磁场，与磁体发生相互作用而带动纸盆运动而发声，故A错误，B正确；
扬声器也可以充当话筒使用，其原理我们对着纸盆说话，声音使纸盆振动，带动线圈切割磁感线产生感应电流，穿过线圈的磁通量发生变化，但若断开开关，则无法构成回路，故CD错误。
12.【答案】
【解析】A.铝盘甲区域中的磁通量增大，由楞次定律可知，甲区域感应电流方向为逆时针方向，则此感应电流的磁场方向垂直纸面向外，故A错误；
B.铝盘乙区域中的磁通量减小，由楞次定律可知，乙区域感应电流方向为顺时针方向，则此感应电流的磁场方向垂直纸面向里，故B错误；
C.由“来拒去留”可知，磁铁与感应电流之间有相互阻碍的作用力，则会使铝盘减速，故C正确；
D.若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，这样会导致涡流产生的磁场减弱，则磁铁对空洞铝盘所产生的减速效果明显低于实心铝盘，故D错误。
13.【答案】
【解析】A.根据右手定则可知，等效电源的端为正极，则板带正电，板带负电，故A错误；
B.导体棒垂直磁场转动切割磁感线，则产生的感应电动势为，故B错误；
C.回路的感应电流，电容器两端电压，根据电容的定义式有，解得，故C正确；
D.电阻上消耗的电功率为，结合上述解得，故D错误。
14.【答案】
【解析】、根据安培定则可知激励线圈产生的磁场向下，当激励线圈电流变大时，根据楞次定律可知涡流的磁场向上，从而产生顺时针的涡流，故A错误，B正确；
C、根据楞次定律的“增反减同”可知C错误；
D、激励线圈移动到导体内有气泡的区域上方时，相当于电阻变大，金属导体中的涡流会减小，故D错误。
故选B。
15.【答案】
【解析】根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增加，则导致铝盘与磁铁转动方向相同，但快慢不一样，选项A正确，B错误
．铝盘转动是因为由于电磁感应产生电流，而使铝盘内受到安培力而转动，选项 C正确，
D.磁铁停止转动，但不移开，铝盘会继续减速转动，选项D错误。
16.【答案】
【解析】若电梯突然坠落，线圈内的磁通量发生变化，将在两个线圈中产生感应电流，根据楞次定律，两个线圈的感应电流都会阻碍磁铁的相对运动，但不能阻止磁铁的运动，可起到应急避险作用，但不可能使电梯悬停在线圈、之间。故AC正确，D错误；
B.根据楞次定律，当电梯坠落时，磁铁在线圈中产生向上的磁场减弱，故线圈中会产生逆时针电流俯视，磁铁在线圈中产生向上的磁场增强，则中产生顺时针电流俯视，则和中电流方向相反，故B错误。故选AC。
17.【答案】
【解析】A.棒向右切割磁感线，产生的感应电动势大小，A错误；
B.根据楞次定律可知，感应电流总是起阻碍的作用，故棒所受安培力的方向应当垂直棒向左，B错误；
C.根据右手定则可知流过金属棒的电流方向为从向，C正确；
D.根据右手定则，中的电流方向由到，此电流流过螺旋管时，线圈外侧的电流方向向下，根据安培定则可知，端为螺线管磁场的极，D正确。
故选CD．
18.【答案】
【解析】A.线框在穿越磁场的过程中做匀速运动，由能量守恒可得重力势能的减小量等于生成的焦耳热，则有，解得，A错误
B.设线框的下边刚到达磁场的上边界时速度为，线框自由下落的高度为时进人磁场，则有，可得，设线框的电阻为，由电磁感应的规律可得、、，由二力平衡可得，综合可得，B正确
C.由，、，综合可得，线圈在进入磁场的过程中，综合可得，C正确
D.线框从开始下落到刚好全部离开磁场所需的运动时间为，D错误．
19.【答案】
【解析】A、打开恒流源瞬间，导体棒的速度为，相当于导体棒与电阻并联，故流过导体棒的电流，因此，导体棒加速度大小为，故A正确；
B、随着导体棒速度的增加，导体棒由于切割磁感线产生的反电动势也增大，导体棒中电流减小，导体棒加速度变小，故B错误；
C、经过足够长时间后，导体棒达到最大速度，做匀速运动，此时，对导体棒有：，解得为导体棒上此时的最小电流，又由于恒流源向电路提供大小恒定为的电流，故此时流过的电流，因此两端的电压，故棒切割磁感线产生的反电动势，根据可求得导体棒的速度为，故C错误；
D、流过电阻的电流为时，两端电压为，流过导体棒的电流，导体棒的速度为，应有，解得，因此，流过电阻的电荷量，已知打开恒流源内导体棒通过的位移大小为，故，，代入，，，解得，故D正确；
故选AD。
20.【答案】
【解析】A.若金属杆可以在沿轴正方向的恒力作用下做匀速直线运动，金属杆受到的安培力大小，其中
联立可得
由于金属杆运动过程中接入导轨中的长度在变化，在变化，不可能与恒力一直平衡，所以金属杆在沿轴正方向的恒力作用下不可能做匀速直线运动，故A错误；
B.金属杆沿轴正方向运动过程中，由楞次定律，金属杆中电流沿轴负方向，B正确；
C.取一微小时间内，设此时金属杆接入导轨中的长度为
根据动量定理有
同时有
联立得
对从开始到金属杆停止运动时整个过程累积
可得
解得此时金属杆与导轨围成的面积为，故C正确
D.若金属杆的初速度减半，根据前面分析可知当金属杆停止运动时金属杆与导轨围成的面积为
，根据抛物线的图像规律可知此时金属杆停止运动时经过的距离大于原来的一半，故 D错误。
21.【答案】 逆时针 向左
【解析】由题意知当电流从接线柱流入电流计时，指针往右偏转当电流从接线柱流入电流计时，指针往左偏转。
将磁铁极向下插入线圈时，线圈中向上的磁通量增加，由楞次定律可知线圈中的感应电流方向从流向，即线圈作为电源，为正极，为负极，因为电流计指针向左偏转，即电流从接线柱流入电流计，所以接正极，接。
由题意知电流从接线柱流入电流计，说明为线圈的正极，线圈中的感应电流从流向，此时线圈中的磁通量在减小，根据楞次定律可知原磁通量方向向下，可知为极，为极。
光照增强时，电阻减小，电流增大，产生的磁场变强，通过的磁通量增大，且通过的原磁通量方向向右，所以根据楞次定律可知从左向右看，金属环中电流方向为逆时针方向，由来拒去留可知金属环将向左运动。
22.【答案】；
磁通量的变化率；
；
增大；相反；变短。
【解析】把条形磁铁插入线圈时，二极管发光，说明回路中的电流沿顺时针方向；
根据楞次定律，感应电流的磁场方向竖直向下，根据安培定则可知，俯视时线圈中的绕向应该是情况。
条形磁铁从初始到完全插入，磁通量的变化量相同，磁铁运动速度越快，磁通量变化越快，发光二极管的亮度就越大，说明感应电动势随磁通量的变化率的增大而增大。
磁体从靠近线圈的上方静止下落，当磁体进入线圈的过程，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向向下，当磁体离开线圈的过程，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向向上，所以磁体进入和穿出线圈时感应电流方向相反；当磁体完全进入线圈时，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流，磁体会加速运动，当到达线圈底部时，磁通量变化率大于磁体刚进入线圈时，依据法拉第电磁感应定律和欧姆定律可知到达底部的感应电流较大，故B正确，、、D错误。
由图可知，断电前通过灯泡和电感线圈的电流均恒定，且通过电感线圈的电流大于通过灯泡的电流，断电瞬间，线圈产生自感电动势阻碍其电流减小，而此时灯泡和自感线圈构成回路，从而使通过灯泡的电流瞬间增大。
断电前通过灯泡的电流向右，断电瞬间通过自感线圈的电流方向不变，与灯泡构成回路后，通过灯泡的电流方向变为向左，即电流方向与断电前相反。
在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，线圈的自感系数减小，对电流减小的阻碍能力减弱，因此可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将变短。
23.【解析】线圈中产生的感应电动势为
金属棒中的感应电流为
联立解得
金属棒刚进入磁场时，产生的感应电动势为0
金属棒中的感应电流
金属棒受到的安培力为
根据牛顿第二定律，有
解得；
金属棒从进入磁场到停止运动，根据能量转化与守恒有
解得
24.【解析】第根棒刚进入磁场时，有，解得：，
回路中的感应电动势为：，
总电阻为：；
故流过第根棒的电流为：
由牛顿第二定律：
联立可得：；
第棒刚进入磁场时，前根棒并联电阻为：，
电路总电阻为，
电路总电流，
第一根棒中电流，
解得；
第根棒的热功率为。
25.【解析】从金属框开始下落至落到磁场上边界的过程中，根据动能定理有
金属框的左、右两条边切割磁感线产生的电动势
金属框受到的安培力大小
金属框在磁场中运动的过程中，根据动量定理有，
，
解得
从金属框开始下落至落到磁场上边界的过程中，根据动能定理有
金属框在磁场中运动的过程中，根据动量定理
解得
26.【解析】设线框的边刚到达虚线时的速度为，则线框进入磁场前由机械能守恒定律得，解得，
边越过虚线瞬间，线框中产生的感应电动势为，
又线框中的感应电流为，
线框所受的安培力大小为，
边越过虚线瞬间，线框匀速运动，由力的平衡条件得，
解得；
线框边由虚线至虚线过程，，，
代入相关已知数据，解得；
设线框在虚线、间匀速时，线框的速度大小为，线框中的感应电动势为，
又线框中的感应电流为，
线框所受的安培力大小为，
再次匀速时，由力的平衡条件得，
解得，
线框边由虚线至虚线过程，由能量守恒定律得。