2018-2019学年高中物理人教版选修 3-2 电磁感应检测：章末质量评估Word版含解析

绝密★启用前
2018-2019学年高中物理人教版选修 3-2 电磁感应 检测
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题)
一、多选题
1．如图所示，两条平行竖直虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为l.金属圆环的直径也为l.圆环从左边界进入磁场，以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域．则下列说法正确的是(　　)
/
A．感应电流的大小先增大后减小再增大再减小
B．感应电流的方向先逆时针后顺时针
C．金属圆环受到的安培力先向左后向右
D．进入磁场时感应电动势平均值/＝/πBlv
2．如图所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路，其余电阻不计。线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系式B=10－4t(T)，在0至2 s时间内，下列说法正确的是(　　)
/
A．通过电阻R1上的电流方向由b到a
B．通过电阻R1上的电流大小为
4????
??
1
2
3??
C．通过电阻R1上的电荷量为
8????
??
2
2
3??
D．电阻R1上产生的热量为
64
??
2
??
2
??
1
4
9??
3．如图所示，一个“∠”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，ab是与导轨相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好。在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右运动，以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点，则回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒所受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图像中不正确的是（ ）
/
A．/ B．/
C．/ D．/
4．在某种科学益智玩具中，小明找到了一个小型发电机，其结构示意图如图1、2所示。图1中，线圈的匝数为n，ab长度为L1，bc长度为L2，电阻为r；图2是此装置的正视图，切割处磁场的磁感应强度大小恒为B，有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90°。外力使线圈以角速度(逆时针匀速转动，电刷M端和N端接定值电阻，阻值为R，不计线圈转动轴处的摩擦，下列说法正确的是
/
A．线圈中产生的是正弦式交变电流
B．线圈在图2所示位置时，产生感应电动势E的大小为nBL1L2(
C．线圈在图2所示位置时，电刷M的电势高于N
D．外力做功的平均功率为
5．如图（甲）所示，左侧接有定值电阻R=2Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导轨间距为L=1m．一质量m=2kg，阻值r=2Ω的金属棒在拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0．25，g=10m/s2．金属棒的速度-位移图象如图（乙）所示，则从起点发生s=1m位移的过程中（ ）
A．拉力做的功W=9．25J
B．通过电阻R的感应电量q=0．125C
C．整个系统产生的总热量Q=5．25J
D．所用的时间t＞1s
6．如图所示，PQ、MN为两根光滑绝缘且固定的平行轨道，两轨间的宽度为L，轨道斜面与水平面成θ角。在矩形abcd内存在方向垂直轨道斜面向下、强度为B的匀强磁场，已知ab、cd间的距离为3d。有一质量为m、长AB为L、宽BC为d的矩形金属线圈ABCD放置在轨道上，开始时线圈AB边与磁场边界ab重合。现让线圈由静止出发沿轨道下滑，从AB进入磁场到CD边进入磁场的过程中，流过线圈的电荷量为q。线圈通过磁场的总时间为t，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
/
A．线圈在磁场中不可能做匀加速直线运动
B．线圈的电阻为??=
??????
??
C．线圈CD边刚好通过磁场下边界时，线圈的速度大小为??=
??????sin?????????
??
D．线圈在时间t内电阻的发热量为??=4??????sin???
(??????sin???2??????)
2
2??
7．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
8．如图甲所示，等离子气流（由高温高压的等电量的正、负离子组成）由左方连续不断地以速度v0 射入P1 和P2 两极板间的匀强磁场中，ab直导线与P1 、P2 相连接，线圈A与直导线cd相连接，线圈A内存在如图乙所示的变化磁场，且磁感应强度B的正方向规定为向左，则下列叙述正确的是（　　）
/
A．0～1s内ab、cd导线互相排斥
B．1～2s内ab、cd导线互相吸引
C．2～3s内ab、cd导线互相排斥
D．3～4s内ab、cd导线互相吸引
二、单选题
9．物理学领域里的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程．最早利用磁场获得电流，使人类得以进入电气化时代的科学家是（ ）
A．库仑
B．奥斯特
C．安培
D．法拉第
10．如图所示，平行导轨间距离为L，导轨间接有电阻R，其余电阻不计，匀强磁场与轨道平面垂直，磁场的磁感应强度为B.金属杆ab长为2L，金属杆与导轨密切接触．在杆以a端为轴紧靠导轨由图示竖直位置转过90°的过程中，通过电阻R的感应电荷量为(　 　)
/
A．0 B． C． D．
11．下列叙述正确的是
A．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
B．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果
C．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系
D．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定线圈中，会出现感应电流
12．三角形线圈位于随时间t变化的磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图甲所示，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，线圈中感应电流为i，顺时针方向为电流的正方向，则i－t图线正确的是
/
A．/
B．/
C．/
D．/
13．如图所示,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形闭合线框abcd,线框平面与磁场垂直.在下列哪种情况,可使线框中产生感应电流：
（　　）
A．线框沿纸面向右加速运动
B．线框垂直纸面向外运动
C．线框绕ad边转动
D．线框绕过d点与纸面垂直的轴,沿纸面顺时针转动
14．一条形磁铁用细线悬挂处于静止状态，一铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，如图所示，在下落过程中，下列判断中正确的是
A．在下落过程中金属环内产生电流，且电流的方向始终不变
B．在下落过程中金属环的加速度始终等于 g
C．磁铁对细线的拉力始终大于其自身的重力
D．金属环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量
15．如图，在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd，阻值为R的电阻与不计电阻的导轨的a、c端相连。不计电阻的滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动。整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，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，与一质量为m的物块相连，绳处于拉直状态。若从静止开始释放物块，用i表示回路中的感应电流，g表示重力加速度，则在物块下落过程中物块的速度不可能 （ ）
A．小于 B．等于
C．小于 D．等于
16．如图所示，某小组利用电流传感器（接入电脑，图中未画出）记录灯泡A和自感元件L构成的并联电路在断电瞬间各支路电流随时间的变化情况，
??
1
表示小灯泡中的电流，
??
2
表示自感元件中的电流（已知开关S闭合时
??
2
>
??
1
），则下列图像中正确的是
/
A．/ B．/ C．/ D．/
17．在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的小灯泡，L为电阻可以忽略的自感线圈。关于两小灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是 （ ）
A．闭合开关瞬间，a先亮，b后亮；断开开关瞬间，a、b同时熄灭
B．闭合开关瞬间，b先亮，a后亮；断开开关瞬间，a先熄灭，b后熄灭
C．闭合开关瞬间，b先亮，a后亮；断开开关瞬间，a、b同时逐渐熄灭
D．闭合开关瞬间，a、b同时亮；断开开关瞬间，b先熄灭，a后熄灭
18．如图所示，有一等边三角形金属线框，在拉力F的作用下，以恒定速度通过匀强磁场区域，磁场的宽度大于线框的边长，在线框从开始进入磁场到完全进入磁场区域的过程中，线框平面始终垂直于磁感线，下边始终保持水平，则下图中反映线框中的感应电流I，发热功率P，通过横截面的电量q以及外力F随时间t的变化关系图象正确的是（ ）
19．关于楞次定律，下列说法中正确的是( )
A．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱
B．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强
C．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化
D．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
20．关于物理学史、以及原理，以下说法正确的是(　　)
A．奥斯特心系“磁生电”，总结出了电磁感应定律
B．洛伦兹力始终不做功，所以动生电动势的产生与洛伦兹力无关
C．线圈的磁通量与线圈的匝数无关，线圈中产生的感应电动势也与线圈的匝数无关
D．涡流跟平时说的感应电流一样，都是由于穿过导体的磁通量的变化而产生

第II卷（非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
三、填空题
21．如图所示电路中，P、Q两灯相同，带铁芯的线圈L与Q灯串联，S接通瞬间，P ______ 变亮，Q ______ 变亮(填“立即”或者“逐渐”)
/
22．如图所示，在置于匀强磁场的平行导轨上，横跨在两导轨间的导体杆PQ以速度υ向右匀速运动．已知磁场的磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面(即纸面)向外，导轨间距为L，导体杆PQ的电阻为r．导轨左端连接一电阻R，导轨的电阻忽略不计，则通过电阻R的电流方向为______________，导体杆PQ两端的电压U=_____________．
23．如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，OC之间连一个电阻R，导体框架与导体电阻均不计，若要使OC能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率是_______________．
/
24．如图所示，在图（1）中，G为指针在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况。今使它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图（2）中的条形磁铁的运动方向是______；图（3）中电流计的指针将向____偏转；图（4）中的条形磁铁上端为____极。 ? /
25．如图所示,平行导轨间的距离为d.一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在平面向里.一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计,当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时, 则ab的电势差为 ， .(填写“﹤”“﹥”“﹦”)

26．一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠近N极一侧固定一根与它垂直的直导线，现给导线中通以向里的电流，则磁铁对桌面的压力 ，磁铁受到的摩擦力 ．（填“变大”“变小”“不变”）
27．某空间存在以ab，cd为边界的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，区域宽为L1，现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为L2，长边长度为2L1，某时刻线框以初速度v0沿与ab垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变．设该线框的电阻为R，则从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力做的功等于________________．
/
28．探究感应电流与磁通量变化关系的实验如图所示。下列操作会产生感应电流的有____。?
/
A闭合开关的瞬间。
B断开开关的瞬间。
C闭合开关后,条形磁铁穿过线圈。
D闭合开关后,条形磁铁静止在线圈中。
此实验表明:只要穿过闭合电路的磁通量发生____,闭合电路中就有感应电流产生
四、解答题
29．如图所示水平面内有两个平行光滑金属导轨，导轨I宽度为L，内有垂直导轨平面向里的磁感应强度为B1的匀强磁场；导轨II足够长，内有垂直导轨平面的匀强磁场。导体棒A、B分别垂直于导轨I、II静止放置且与导轨接触良好。电源的电动势为E，电容器的电容为C，均匀导体棒A、B的阻值相同，质量均为m，两个导轨的电阻都忽略不计。现将开关S由1掷到2，经过时间t电容器放电结束、导体棒A此时刚好飞离轨道I。求：
/
（1）导体棒A离开轨道I的速度；
（2）导体棒A离开轨道I后，刚好进入右侧轨道II，导体棒A与轨道II接触时无动能损失，则此过程在导体棒B中产生的热能是多少？
30．如图所示，竖直平面内有足够长的金属导轨，轨距0.2m，金属导体棒ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，ab的电阻为0.4Ω，导轨电阻不计，导体棒ab的质量为0.4g，垂直纸面向里的匀强磁场的磁应强度为0.2T，且磁场区域足够大，当ab导体棒自由下落0.4s时，突然接通电键K，求：
（1）K接通的瞬间，ab导体棒的加速度；
（2）ab导体棒匀速下落的速度是多少？（g取10m/s2）
31．如图，水平面内有一半径的光滑金属圆形导轨，圆形导轨的右半部分的电阻阻值R=1.5Ω，其余部分电阻不计，圆形导轨的最左边A处有一个断裂口，使圆形导轨不闭合．将质量m=2kg，电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨GH处，并通过圆心O.空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T.在外力作用下，棒由GH处以一定的初速度向左做与GH方向垂直的直线运动，运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等．(取,)
/
(1)若初速度v1=3m/s，求棒在GH处所受的安培力大小FA．
(2)若初速度v2=m/s，求棒向左移动距离2m所需时间△t．
(3)若在棒由GH处向左移动2m的过程中，外力做功W=5J，求初速度v3．
32．如图所示，两平行的、间距为d的光滑金属导轨b1b2b3b4、c1c2c3c4分别固定在竖直平面内，整个导轨平滑连接，b2b3、c2c3位于同一水平面（规定该水平面的重力势能为零），其间有一边界为b2b3c3c2的、方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨两端均连有电阻恒为R的白炽灯泡．一长为d的金属杆PN与两导轨接触良好，其质量为m、电阻为
1
4
??．若金属杆从导轨左侧某一位置开始以初速度υ0滑下，通过磁场区域后，再沿导轨右侧上滑至其初始位置高度一半时速度恰为零，此后金属杆做往复运动．金属杆第一次通过磁场区域的过程中，每个灯泡产生的热量为Q，重力加速度为g，除金属杆和灯泡外其余部分的电阻不计．求：
/
（1）金属杆第一次通过磁场区域的过程中损失的机械能；
（2）金属杆初始位置的高度；
（3）金属杆第一次通过磁场区域的过程中加速度的取值范围．
五、实验题
33．用如图装置做“探究感应电流的产生条件”实验，线圈A连接滑动变阻器开关和学生电源，插在线圈B中；线圈B与电流表连接在一起。为了使电流表发生偏转，请提供一种操作方案____________________________________。
/
34．研究电磁感应现象时，将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接。在开关闭合，线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。那么，线圈A中铁芯向上拔出则电流计指针________偏转；若将滑动变阻器的滑动端P匀速向右滑动，则电流计指针_______偏转。（选填“向左”、“向右”或“不”）；
/
参考答案
1．AB
【解析】试题分析：应用E=BLv判断电动势如何变化，然后根据欧姆定律判断电流大小如何变化；由楞次定律可以判断出感应电流方向；应用左手定则判断出安培力方向；由法拉第电磁感应定律求出感应电动势的平均值．
感应电流：??=
??
??
=
??????
??
，在金属圆环穿过磁场过程中，L先增大后减小再增大，因此感应电流：先增大后减小再增大再减小，故A正确；在整个过程中磁感应强度方向不变，穿过环的磁通量先增大后减小，由楞次定律可知，感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向，故B正确；由左手定则可知，在整个过程中，圆环所受安培力始终向左，故C错误；由法拉第电磁感应定律可知，进磁场过程中，平均感应电动势：
??
=
????
????
=
????
(
??
2
)
2
??
??
=
1
4
????????，D错误。
2．AC
【解析】根据法拉第电磁感应定律由法拉第电磁感应定律有??=??
????
????
=??
????
????
??，而??=??
??
2
2
，由闭合电路欧姆定律有??=
??
??+2??
，联立以上各式解得通过电阻
??
1
上的电流大小为：??=
4????
??
0
??
2
2
3??
，根据楞次定律可知，流经
??
1
的电流方向由b→a，A正确B错误；根据欧姆定律，则线圈两端的电压，即为电阻
??
1
的电压，则??=??
??
1
=
8????
??
2
2
3??
，C正确；电阻
??
1
上产生的热量为??=
??
2
2??
??=
64
??
2
??
2
??
2
4
9??
，D错误．
【点睛】需要注意应用法拉第定律时要注意s是有效面积，并不等于线圈的面积，线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流．由楞次定律可确定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小．而产生的热量则是由焦耳定律求出．
3．BD
【解析】设“∠”型导轨的顶角为，电阻率为．感应电动势，故C正确；感应电流为， ，所以感应电流为，式中各量恒定，则感应电流不变，故B错误；根据有，可见，图象应是过原点的直线，根据可得，故A正确；回路中产生的焦耳热，Q-t图象是曲线，故D正确．
4．BC
【解析】有两个边一直在均匀辐向磁场中做切割磁感线运动，故根法拉第电磁感应定律，有： ，其中，解得，故不是正弦式交变电流，故A错误，B正确；根据根据右手定则，M端是电源正极，即M的电势高于N的电势，故C正确；由图2可知，线圈转动一个周期时间内，产生电流的时间是半周期，故外力平均功率 ，故D错误；故选BC.
5．ACD
【解析】
试题分析：由速度图象得速度与位移的关系为：v=2x，切割产生的电动势为：，电流为,金属棒所受的安培力，代入得：F=0．5x，则知F与x是一次函数关系．当x=0时，安培力F1=0；当x=1m时，安培力F2=0．5N，则从起点发生s=1m位移的过程中，安培力做功为,根据动能定理得：其中v=2m/s，μ=0．25，m=2kg，代入解得，拉力做的功W总=9．25J．故A正确．通过电阻R的感应电量由感应电量,故B错误;根据能量守恒得： ，移项得：，代入数据解得：Q=5．25J．故C正确．由图可知v-x图象的斜率，a=kv=2v，则知速度增大，金属棒的加速度也随之增大，v-t图象的斜率增大，金属棒做加速增大的变加速运动，在相同时间内，达到相同速度时通过的位移小于匀加速运动的位移，平均速度小于匀加速运动的平均速度，即．，故D正确．所以ACD正确，B错误。
考点：电磁感应、功和能
【名师点睛】本题主要考查了电磁感应、功和能。解答本题应抓住：由速度图象得出v与x的关系式，由安培力公式得到F与x的关系式，可知F与x是线性关系，即可求出发生s=1m位移的过程中安培力做功，再根据动能定理求解拉力做功；由感应电荷量公式，求出通过电阻R的感应电量；根据能量守恒求解整个系统产生的总热量Q；由v-x图象的斜率，分析加速度的变化，结合速度-时间图象分析时间。
6．BD
【解析】A、线圈全部进入磁场中，磁通量不变，感应电流为0，不受安培力作用，做匀加速直线运动，故A错误；
B、从AB进入磁场到CD边进入磁场的过程中，通过回路的电荷量??=??????=
??
??
????=
????
??
=
??????
??
，线圈的电阻为??=
??????
??
，故B正确；
C、设线圈CD边刚好通过磁场下边界时，线圈的速度大小为v，根据动量定理可得??????sin???????
??
??=?????0，
??
??=2??，解得线圈的速度大小为??=
??????sin???2??????
??
，故C错误；
D、由能量守恒定律有????·4??????????=
1
2
??
??
2
+??，解得??=4???????????????
(??????sin???2??????)
2
2??
，故D正确；
故选BD。
【点睛】cd边刚进入磁场时，根据电量公式、欧姆定律和法拉第电磁感应定律结合求解电量，线圈CD边刚好通过磁场下边界时，根据动量定理求解线圈的速度，根据能量守恒定律求解电阻的发热量。
7．AC
【解析】
试题分析：金属环穿过竖直放置的条形磁铁正中间位置时，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.
8．BC
【解析】
【详解】
左侧实际上为等离子体发电机，将在ab中形成从a到b的电流，由图乙可知，0-2s内磁场均匀变化，根据楞次定律可知将形成从c到d的电流，同理2-4s形成从d到c的电流，且电流大小不变，故0-2s秒内电流同向，相互吸引，2-4s电流反向，相互排斥，故AD错误，BC正确。故选BC。
【点睛】
利用法拉第电磁感应定律E＝
△??
△??
??时，注意B-t图象中斜率的物理意义．注意感应电动势的大小看磁通量的变化率，而非磁通量大小或者磁通量的变化量．
9．D
【解析】
【详解】
法拉第发现了电磁感应现象，最早利用磁场获得电流，使人类得以进入电气化时代的科学家是法拉第，故D正确，ABC错误。故选D.
10．B
【解析】第一阶段：平均电动势 ， ，通过R的电荷量 ；第二阶段ab棒脱离导轨后，电路中没有电流．所以总电量： ，故选B.
11．ABC
【解析】
试题分析：安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出磁铁内的电子绕原子核运动的产生的磁场方向大致相同，它们叠加后就形成了条形磁体的磁场，与通电螺线管是一个道理，即安培分子电流假说选项A对。楞次定律的关键是磁通量的变化，而磁通量的变化是从外界引入能量的结果，要维持能量守恒定律的观点，就要产生感应电流来阻碍磁通量的变化从而把外界的能量转化为电能选项B对。奥斯特观察到通电导线周围的小磁针带通电瞬间发生了偏转，即电流周围产生了磁场，揭示了电和磁之间存在联系选项C对。法拉第电磁感应定律中产生感应电流的条件是变化的磁场，变化的电流，变化线圈，而恒定电流周围的固定线圈不会产生感应电流，选项D错。
考点：电与磁的关系
12．C
【解析】0-1s内磁感应强度正向均匀增大，根据楞次定律可得线圈中的电流为逆时针方向，因为磁感应强度变化率恒定，所以感应电流恒定，故AB错误；1-2s内磁感应强度恒定，线圈磁通量恒定，无感应电流产生，2-4s内磁感应强度先正向减小后反向增大，故感应电流方向为顺时针方向，磁感应强度变化率恒定，所以感应电流大小恒定，故C正确D错误．
13．C
【解析】产生感应电流的条件是闭合、磁通量变化，选C
14．D
【解析】在下落过程中，磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断电流方向发生变化，A错；在下落接近条形磁铁时，由楞次定律可知线圈所受安培力向上，加速度小于g，B错；同理由线圈在穿过磁铁过程中，磁通量不变，线圈上没有电流产生，两者间没有相互作用力，磁铁对细线的拉力等于重力，C错；D对；
15．C
【解析】最大速度时，，，A正确；，B正确；根据能量有：，C错误；MN产生的最大感应电动势为，D正确
16．A
【解析】
【详解】
当电键断开后，电感与灯泡形成回路，电感阻碍自身电流变化，线圈产生的感应电流仍沿着原来方向，大小从
??
2
开始不断减小，灯泡的电流反向，大小与线圈电流相同，故C正确，ABD错误，故选C。
【点睛】
电感对电流的变化起阻碍作用，断开电键时，通过灯泡的电流I减小，此时电感与灯泡形成回路，电感阻碍电流减小，从而即可求解．
【答案】C
【解析】
试题分析：由于为两个完全相同的灯泡，当开关接通瞬间，灯泡立刻发光，而灯泡由于线圈的自感现象，导致灯泡渐渐变亮；当开关断开瞬间，两灯泡串联，由线圈产生瞬间电压提供电流，导致两灯泡同时熄灭，故选项C正确，选项ABD错误。
考点：自感现象和自感系数
【名师点睛】线圈的自感系数越大，频率越高时，感抗越高。
18．AD
【解析】
试题分析：线圈进入磁场的t时刻，切割磁感线的有效长度，根据E=BLv可知，感应电动势，感应电流，选项A正确；线圈的发热功率，选项B错误；通过横截面的电量，选项C错误；外力F随时间t的变化关系，选项D正确；故选AD.
考点：法拉第电磁感应定律；功率
【名师点睛】此题主要是考查法拉第电磁感应定律，解题时关键是找到各个物理量与时间的函数关系，尤其是首先找到有效长度与时间的关系，再利用物理公式求解各个物理量，对照图线即可讨论.
19．C
【解析】根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化，而不是阻碍原磁场的减弱、增强等变化，选项ABD错误、C正确。
故选：C。
20．D
【解析】
【分析】
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。导线切割磁感应线时产生的电动势叫动生电动势；涡流也是感应电流。
【详解】
法拉第心系“磁生电”，通过近十年的艰苦探索终于发现了“磁生电”的条件，故A错误；因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势，导体中的自由电荷随导体在磁场中运动，受到洛伦兹力，而向导体一端移动，动生电动势是洛仑兹力的分力对导体中自由电荷做功而引起的，故B错误；线圈的磁通量与线圈的匝数无关，而线圈中产生的感应电动势与线圈的匝数成正比，故C错误；涡流跟平时说的感应电流一样，都是由于穿过导体的磁通量的变化而产生，故D正确。所以D正确，ABC错误。
【点睛】
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
21． 立即 逐渐
【解析】由于线圈对电流的变化由阻碍作用，所以在S接通瞬间，线圈中电流缓慢增加，故Q逐渐亮起来，而P会立即变亮．
【点睛】线圈中电流变化时，线圈中产生感应电动势；线圈电流增加，相当于一个瞬间电源接入电路，线圈左端是电源正极．当电流减小时，相当于一个瞬间电源，线圈右端是电源正极．
22．c至a，BLVR/(R+r)
【解析】
试题分析：根据右手定则可得，PQ中电流方向为从P到Q，所以通过电阻R的电流为从c到a，PQ相当于一个电源，根据闭合回路欧姆定律可得：
考点：考查了导体切割磁感线运动
点评：在研究导体切割磁感线运动时，导体相当于一个电源，根据右手定则可得判断电流方向
23．
??
2
??
2
??
4
4??
。
【解析】
试题分析：C端的线速度V=rω，Δt内C端通过的弧长L="rωΔt" 导体棒扫过的面积S=
1
2
rωΔt×r，磁通量的变化量Δφ=
1
2
rωΔt×r×B，电路中产生的感应电动势E=
????
????
=
1
2
rωΔt×r×B/Δt=
1
2
Br×r×ω，电路中感应电流I= E/R=
1
2
Br×rω/R，外力做功的功率P入=电路的总功率P=IE=
??
2
??
2
??
4
4??
。
考点：电磁感应定律。
24． 向下 右 N
【解析】图（1）可知，当电流从电流计的左接线柱流入时，指针向左偏．图（2）中指针向左偏，可知感应电流的方向是顺时针，根据楞次定律知，条形磁铁S向下插入．图（3）当条形磁铁N极向下插入时，根据楞次定律，可知，感应电流方向逆时针，则指针向右偏；图（4）中可知指针向右偏，则有感应电流的方向逆时针，由楞次定律可知，条形磁铁S极向上拔出，由上端为N极．
25． ， >
【解析】本题考查的是感应电动势的计算和右手定则的应用。ab的电势差 ；由右手定则可以判断电流方向由，所以
26．变大，变大．
【解析】解：根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，如图，在根据左手定则判断安培力方向，如图；
根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向左下方；
选取磁铁为研究的对象，磁铁始终静止，根据平衡条件，可知通电后支持力变大，静摩擦力变大．
故答案为：变大，变大．
【点评】本题关键先对电流分析，得到其受力方向，再结合牛顿第三定律和平衡条件分析磁体的受力情况．
27．
2
??
0
??
1
??
2
??
2
2
??
【解析】本题中线框的运动过程分为三段：①右边进入磁场到右边离开磁场；②从右边离开磁场到左边进入磁场；③从左边进入磁场到左边离开磁场．
在过程①、③中，穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线路中产生的感应电流??=
??
??
2
??
0
??
，线框所受安培力
??
安
=????
??
2
=
??
2
??
2
2
??
0
??
，又因为线框做匀速运动，所以人对线框的作用力与线框所受安培力等大反向，人对线框作用力做的功为：??=??×2
??
1
=
2
(??
??
2
)
2
??
1
??
0
??
．
在过程②中，通过线框的磁通量不变，无感应电流，线框不受安培力，人对线框的作用力也为零．所以，人对线框做的功为：
2
(??
??
2
)
2
??
1
??
0
??
.
【点睛】导体穿越磁场类题目，重点要看不是一直有感应电流，这个与导体宽度和磁场宽度有关，根据给定条件可以判定．
28．C 变化
【解析】
【详解】
开关S闭合瞬间，穿过线圈的磁通量不发生变化，线圈没有产生感应电流，故A错误;开关S断开瞬间，穿过线圈B的磁通量不发生变化，没有感应电流产生，故B错误；开关S闭合后，条形磁铁穿过线圈的过程中，穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生，故C正确；开关S闭合后，条形磁铁静止在线圈中不移动，穿过线圈B的磁通量不发生变化，没有感应电流产生，故D错误；故选C.此实验表明：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生；
【点睛】
本题考查了感应电流产生的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化；熟练掌握基础知识即可正确解题，本题是一道基础题．
29．(1)
??
??
1
????
??+??
??
1
2
??
2
(2)
??
??
2
??
1
2
??
2
??
2
8
(??+??
??
1
2
??
2
)
2
【解析】（1）设放电结束时导体棒A的速度为v，此时UC＝B1Lv
该过程放电量(q＝C（E－B1Lv）
对导体棒A应用动量定理，取向右为正方向，则有
??
??
1
????=?????0
(q＝
??
??
联立可得??=
??
??
1
????
??+??
??
1
2
??
2

（2）导体棒A运动到右侧轨道II上时，导体棒A和B组成的系统动量守恒，最终共速，
则mv＝2mv共
由能量守恒可得 ??=
1
2
??
??
2
?
1
2
×2??
??
共
2

则
??
??
=
1
2
??=
1
8
??
??
2
=
??
??
2
??
1
2
??
2
??
2
8
??+??
??
1
2
??
2
2

点睛：此题关键是要搞清电容器放电过程中导体棒的运动情况，应用法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式与动量定理解题；进入右边磁场后系统所受的合外力为零，则动量守恒。
30．（1）30m/s2 ；方向向上 ；（2）1m/s
【解析】
试题分析：（1）闭合K之前导体自由下落的末速度为：v0=gt=4m/s
K闭合瞬间，导体产生感应电动势，回路中产生感应电流。ab立即受到一个竖直向上的安培力。此刻导体棒所受到合力的方向竖直向上，与初速度方向相反，加速度为a,由牛顿第二定律得， 解得：a=30m/s2 方向向上
（2）匀速运动时速度为v,此时，解得v=1m/s
考点：牛顿第二定律；安培力.
31．(1)FA=16N (2) (3)
【解析】（1）棒在GH处速度为v1，感应电动势为：E=Blv1
感应电流为：
安培力为：
代入数据解得：FA=16N；
（2）设棒移动距离a，由几何关系，磁通量变化：△Φ=B（）
题设运动时回路中电流保持不变，即感应电动势不变，有：E=Blv2
因此：E= =Blv2，
解得： ；
（3）设外力做功为W，克服安培力做功为WA，导体棒在由GH处向左移动2m处的速度为v’3
由动能定理：W﹣WA=1/2(mv3′2﹣mv32)
克服安培力做功：WA=I32R△t′，其中： ，
联立解得：
由于电流始终不变，有：v3′= v3
代入数值得：v32+-5=0
解得：
32．(1) 3Q (2)
6?????
??
0
2
????
(3)
4
??
2
??
2
3????
12?????
??
0
2
??
≥??≥
4
??
2
??
2
3????
6?????
??
0
2
??
【解析】试题分析：(1) 由于方向竖直向上的匀强磁场位于水平导轨部分，所以金属杆第一次通过磁场区域的过程中损失的机械能具体说是动能转化为回路的电能，而回路的电能最终消耗在两个灯泡和金属杆的电阻上，得用能量守恒求解；
(2) 利用金属杆在水平导轨上运动时动能转化为回路的电热，利用能量守恒和机械能守恒求解；
(3) 由金属杆的切割速度v确定动生电动势E=Bdv，金属棒充当电源, 安培力方向与运动方向向反，所以金属杆做减速运动，安培力随着速度的减少而减小，加速度减小，所以进入金属杆进入磁场时加速度最大，出磁场时加速度最小，由牛顿第二定律确定加速度大小范围。
解：(1) 设金属杆第一次通过磁场区域的过程中损失的机械能为△E，
灯泡的并联电阻为：
??
1
=
??
2

回路总电阻：
??
2
=
??
4
+
??
2
=
3??
4

由焦耳定律，得：
2??
??
1
=
????
??
2

联立解得：????=3??
金属杆第一次通过磁场区域的过程中损失的机械能为3Q；
(2) 设金属杆第一次进、出磁场区域的速度分别为v1，v2，金属杆开始下滑的高度为h，
由能量的转化与守恒定律有：????=
1
2
??
??
1
2
?
1
2
??
??
2
2

由机械能守恒定律有：
1
2
??
??
0
2
+?????=
1
2
??
??
1
2

由以上各式解得：?=
6?????
??
0
2
????
；
(3) 设金属杆第一次进、出磁场区域时的加速度分别为a1，a2，
当金属杆刚进入磁场时产生的电动势为：E1=Bdv1?
回流电流：
??
1
=
??
1
??
2

金属杆受到的安培力为F1=BI1d
由牛顿第二定律有：F1=ma1
由以上各式解得：
??
1
=
4
??
2
??
2
3????
12?????
??
0
2
??

同理可得：
??
2
=
4
??
2
??
2
3????
6?????
??
0
2
??
金属杆第一次通过磁场区域的过程中加速度的取值范围：
4
??
2
??
2
3????
12?????
??
0
2
??
≥??≥
4
??
2
??
2
3????
6?????
??
0
2
??
。
33．闭合开关，滑动滑动变阻器。（闭合开关，拔出线圈A，闭合开关等）
【解析】为了使电流表发生偏转，即在线圈中产生感应电流，只需使线圈A中磁通量发生变化，即通过线圈A的电流发生变化，采用的方法是：闭合开关，滑动滑动变阻器。（闭合开关，拔出线圈A，闭合开关等）
34． 向右 向左
【解析】由题意可知当P向左加速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减小，此时线圈B中产生了电流使指针向右偏转，故可知当B中的磁通量减小时，电流表指向右偏；
当铁芯拔出时，A中磁场减小，故B中磁通量减小，指针向右偏转；
滑片匀速向右运动时，线圈A中的电流应越来越大，A中磁场增强，故B中磁通量增大，故指针向左偏转。
点睛：本题考查楞次定律，解决本题的关键通过磁通量的变化与电流指针的偏转方向关系进行判断。