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人教版高二物理选修3-2单元检测题：第四章 电磁感应
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题，每小题3.0分,共60分)
1.下列现象是属于电磁感应现象的是( )
A． 磁场对电流产生力的作用
B． 变化的磁场使闭合电路中产生电流
C． 插在通电螺线管中的软铁棒被磁化
D． 电流周围产生磁场
【答案】B
【解析】磁场对电流产生力的作用属于通电导线在磁场中的受力情况；插在通电螺线管中的软铁棒被磁化属于电流的磁效应；电流周围产生磁场属于电流的磁效应；而变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应现象，故正确答案为B.
2.下列实验现象，属于电磁感应现象的是( )
A．导线通电后，其下方的小磁针偏转
B．通电导线AB在磁场中运动
C．金属杆切割磁感线时，电流表指针偏转
D．通电线圈在磁场中转动
【答案】C
【解析】导线通电后，其下方的小磁针受到磁场的作用力而发生偏转，说明电流能产生磁场，是电流的磁效应现象，不是电磁感应现象，故A错误；通电导线AB在磁场中受到安培力作用而运动，不是电磁感应现象，故B错误；金属杆切割磁感线时，电路中产生感应电流，是电磁感应现象，故C正确；通电线圈在磁场中受到安培力作用而发生转动，不是电磁感应现象，故D错误．
3.法拉第发现了磁生电的现象，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代．下列哪些器件工作时与磁生电的现象有关( )
A． 电视机的显像管
B． 电动机
C． 指南针
D． 发电机
【答案】D
【解析】电视机的显像管利用运动电荷在磁场中受到洛伦兹力而发生偏转的，故A错误．
电动机利用磁场对电流的作用力使转子转动，故B错误．
指南针是利用地磁场使指针指示方向，故C错误．
发电机工作时利用线圈在磁场中转动时磁通量发生变化而产生感应电流，即与磁生电的现象有关，故D正确．
4.下列关于磁通量的说法，正确的是( )
A． 只有在匀强磁场中，穿过某一个面的磁通量才等于磁感应强度与该面面积的乘积
B． 磁通量是矢量，其正负表示方向
C． 磁通量是形象描述穿过某一个面的磁感线条数的物理量
D． 磁通量越大，磁通量的变化就越快
【答案】C
【解析】在匀强磁场中，如果磁场与平面垂直，则穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积，A错；磁通量是标量，B错；磁通量大小与磁通量变化快慢无关，D错．
5.如下图所示，匀强磁场的磁感强度B＝2.0T，指向x轴的正方向，且ab＝40 cm，bc＝30 cm，ae＝50 cm，通过面积S(aefd)的磁通量Φ为( )
A． 0
B． 0.24 Wb
C． 0.18 Wb
D． 0.3 Wb
【答案】B
【解析】通过面积S(aefd)的磁通量等于通过abcd面积的磁通量，即Φ＝BS＝2.0×0.4×0.3 Wb＝0.24 Wb，选项B正确．
6.如图所示，三个线圈放在匀强磁场中，面积S1
A．Φ1＝Φ2
B．Φ2＝Φ3
C．Φ1＞Φ2
D．Φ3＞Φ2
【答案】D
【解析】由图知，线圈平面与磁场垂直，由磁通量公式Φ＝BS知Φ3＞Φ2＞Φ1，D对，A、B、C错．
7.如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，AB在线圈平面内．当发现闭合线圈向右摆动时( )
A．AB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
B．AB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
C．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
D．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流
【答案】C
【解析】根据安培定则可知线圈所在处的磁场方向垂直纸面向里，若直导线中的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为逆时针方向；根据左手定则可知线圈所受安培力指向线圈内，由于靠近导线磁场强，则安培力较大，远离导线磁场弱，则安培力较小，因此线圈离开AB直导线，即向右摆动，反之产生顺时针方向的电流，向左摆动，故C正确．
8.如图所示，用细导线围成一个有缺口的双环形回路，环所在的广阔空间有垂直纸面向外的匀强磁场，当磁感应强度减小的过程中，下列各图感应电流方向正确的是( )
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】如题图所示的模型，其细导线的闭合回路是长条弧形，根据楞次定律可得D选项中感应电流方向正确．
9.长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动，如图甲所示．长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的电流，i－t图象如图乙所示．规定沿长直导线向上的电流为正方向．关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向，下列说法正确的是( )
A． 由顺时针方向变为逆时针方向
B． 由逆时针方向变为顺时针方向
C． 由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向
D． 由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向
【答案】D
【解析】将一个周期分为四个阶段，对全过程的分析列表如下：
看上表的最后一列，可知选项D正确．
10.飞机在一定高度水平飞行时，由于地磁场的存在，其机翼就会切割磁感线，两机翼的两端点之间会有一定的电势差。若飞机在北半球水平飞行，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，则从飞行员的角度看( )
A． 机翼左端的电势比右端的电势低
B． 机翼左端的电势比右端的电势高
C． 机翼左端的电势与右端的电势相等
D． 以上情况都有可能
【答案】B
【解析】当飞机在北半球水平飞行时，由于地磁场的存在，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，则由右手定则可判定机翼左端的电势比右端的电势高．若构成闭合电路则电流方向由机翼的右端流向左端，而机翼切割磁感线相当于电源，所以电源内部电流由负极流向正极．故选B.
11.关于反电动势，下列说法中正确的是( )
A． 只要线圈在磁场中运动就能产生反电动势
B． 只要穿过线圈的磁通量变化，就能产生反电动势
C． 电动机在转动时线圈内产生反电动势
D． 反电动势就是发电机产生的电动势
【答案】C
【解析】反电动势是与电源电动势相反的电动势，其作用是削弱电源的电动势．产生反电动势的前提是必须有电源存在，故正确答案为C.
12.如图甲所示，n＝50匝的圆形线圈M，它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，则a、b两点的电势高低与电压表的读数为( )
A．φa＞φb,20 V
B．φa＞φb,10 V
C．φa＜φb,20 V
D．φa＜φb,10 V
【答案】B
【解析】磁通量均匀增大，由楞次定律知，线圈中感应电流为逆时针方向，又线圈相当于内电路，故φa＞φb；E＝n＝50×V＝10 V，因而电压表的读数为10 V．电压表测量的是电源的电动势，即感应电动势．故答案选B.
13.如图所示，边长为a的导线框ABCD处于磁感应强度为B0的匀强磁场中，BC边与磁场右边界重合．现发生以下两个过程：一是仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动；二是仅使磁感应强度随时间均匀变化．若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等，则磁感应强度随时间的变化率为( )
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】两个过程中感应电流的大小相等，即感应电动势大小相等．线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动时，根据法拉第电磁感应定律：E＝B0av，感应电流为：I＝；磁感应强度随时间均匀变化：E＝a2，E＝IR，联立得：E＝a2＝B0av，得＝.
14.如图所示，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】设圆的半径为L，电阻为R，当线框以角速度ω匀速转动时产生的感应电动势E1＝B0ωL2.当线框不动，而磁感应强度随时间变化时E2＝πL2，由＝得B0ωL2＝πL2，即＝，故C项正确．
15.纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向相反，且不随时间变化，一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t＝0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示，若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是( )
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】导体杆在右边圆形磁场中切割磁感线的有效长度为L＝2Rsinωt，产生的感应电动势的大小E＝BL2ω＝2BωR2sin2ωt，电动势随时间变化，且非均匀变化，A、B两项错误；根据右手定则，导体杆在右边磁场中运动时，感应电动势为正，C项正确，D项错误．
16.如图所示电路中，R1、R2是两个阻值相等的定值电阻，L是一个自感系数很大，直流电阻为零的理想线圈，设A、B两点电势分别为φA、φB，下列分析正确的是( )
A． 开关S闭合瞬间φA>φB
B． 开关S闭合后，电路达到稳定时φA<φB
C． 当开关S从闭合状态断开瞬间φA>φB
D． 只要线圈中有电流通过，φA就不可能等于φB
【答案】C
【解析】开关闭合瞬间电流由B指向A增大，自感线圈阻碍电流增加，故φA<φB，故A错；电路稳定后，自感线圈相当于导线，φA＝φB，故B、D错；当开关S从闭合状态断开瞬间自感线圈产生感应电流，相当于电源，电流方向由A指向B，故φA>φB，C对．
17.如图所示，电路中的A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器．当开关S断开与闭合时，A、B灯泡发光情况是( )
A． S刚闭合后，B灯亮一下又逐渐变暗，A灯逐渐变亮
B． S刚闭合后，A灯亮一下又逐渐变暗，B灯逐渐变亮
C． S闭合足够长时间后，A灯泡和B灯泡一样亮
D． S闭合足够长时间后再断开，B灯立即熄灭，A灯逐渐熄灭
【答案】B
【解析】S刚闭合后，灯泡A与线圈L并联，由于电感阻碍电流增大，所以A灯亮一下，然后逐渐熄灭；B灯与电容器并联，由于电容器充电，所以B灯逐渐变亮．故B正确，A错误．S闭合足够长时间后，C中无电流，相当于断路，L相当于短路，所以B很亮，故C、D错误，故选B.
18.如图所示 ，金属球(铜球)下端有通电的线圈，今把金属球向上拉离平衡位置后释放，此后金属球的运动情况是(不计空气阻力)( )
A． 做等幅振动
B． 做阻尼振动
C． 振幅不断增大
D． 无法判定
【答案】B
【解析】 金属球在通电线圈产生的磁场中运动，金属球中产生涡流，故金属球要受到安培力作用，阻碍它的相对运动，做阻尼振动.
19.如图所示，使一个铜盘绕其竖直的轴OO′转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的，现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则( )
A． 铜盘转动将变慢
B． 铜盘转动将变快
C． 铜盘仍以原来的转速转动
D． 铜盘的转动速度是否变化，要根据磁铁的上下两端的极性来决定
【答案】A
【解析】 当一个蹄形磁铁移近铜盘时，铜盘转动切割磁感线，产生涡流，由楞次定律可知感应电流受到的安培力阻碍其相对运动，所以铜盘的转动将变慢，故正确选项为A.
20.如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉至某一位置并释放，圆环摆动过程中(环平面与磁场始终保持垂直)经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则( )
A． 圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度
B． 在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流
C． 圆环进入磁场后，离最低点越近，速度越大，感应电流也越大
D． 圆环最终将静止在最低点
【答案】B
【解析】在圆环进入和穿出磁场的过程中环中磁通量发生变化，有感应电流产生，即圆环的机械能向电能转化，其机械能越来越小，上升的高度越来越低，A错误，B正确；但在环完全进入磁场后，不再产生感应电流，C错误；最终圆环将不能摆出磁场，从此再无机械能向电能转化，其摆动的幅度不再变化，D错误．
第Ⅱ卷
二、非选择题(共4小题，每小题10.0分,共40分)
21.如图所示，边长为L的正方形金属框abcd，质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外．磁场随时间变化规律为B＝kt(k＞0)，已知细线所能承受的最大拉力为2mg，求：
(1)线框中感应电流的方向；
(2)分析线框的各边所受安培力的方向；
(3)从t＝0开始，经多长时间细线会被拉断？
【答案】(1)线框中感应电流的方向a→d→c→b→a；
(2)ab边所受的安培力方向向下，bc边所受的安培力方向向左，cd边不受安培力，ad边的安培力方向向右；
(3)
【解析】(1)根据楞次定律，则有感应电流的方向：逆时针方向(即a→d→c→b→a)；
(2)根据左手定则，结合感应电流的方向，则有：
ab边所受的安培力方向向下，bc边所受的安培力方向向左，cd不受安培力，ad边的安培力方向向右．(线框有收缩的趋势)；
(3)根据平衡条件，结合安培力表达式，则有：
2mg＝mg＋BL
且B＝kt
解得：t＝.
22.如图甲所示，无限长的直导线与y轴重合，通有沿＋y方向的恒定电流，该电流在其周围产生磁场的磁感应强度B与横坐标的倒数的关系如图乙所示(图中x0、B0均为已知量)．图甲中，坐标系的第一象限内，平行于x轴的两固定的金属导轨间距为L，导轨右端接阻值为R的电阻，左端放置一金属棒ab.ab棒在沿＋x方向的拉力作用下沿导轨运动(ab始终与导轨垂直且保持接触良好)，产生的感应电流恒定不变．已知ab棒的质量为m，经过x＝x0处时的速度为v0，不计棒、导轨的电阻．
(1)判断ab棒中感应电流的方向；
(2)求ab棒经过x＝3x0时的速度和所受安培力的大小．
【答案】(1)ab棒中感应电流的方向a→b；
(2)
【解析】(1)由安培定则判断知导轨所在处磁场的方向垂直纸面向里，由右手定则判断：ab棒中感应电流的方向a→b.
(2)因棒中感应电流恒定不变，电路中感应电动势不变，有：
B0Lv0＝BLv
由图象知：＝＝，
联立得：v＝3v0，B＝.
棒所受安培力的大小为：
F＝BIL＝L＝.
23.如图所示，一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内，导轨间距L＝0.50 m，一根质量为m＝0.50 kg的匀质金属棒ab横跨在导轨上且接触良好，abMP恰好围成一个正方形．该导轨平面处在磁感应强度方向竖直向上、大小可以随时间变化的匀强磁场中，ab棒与导轨间的滑动摩擦力为Ff＝1.0 N(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，棒的电阻为R＝0.10 Ω，其它电阻均不计．开始时，磁感应强度B0＝0.50 T.
(1)若从t＝0时开始，调节磁感应强度的大小，使其以＝0.40 T/s的变化率均匀增加，求经过多长时间ab棒开始滑动；
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变，从t＝0时刻开始，给ab棒施加一个与之垂直且水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动，其大小随时间变化的函数表达式为F＝(3＋2.5t)N，求此棒的加速度大小．
【答案】(1)3.75 s (2)4.0 m/s2
【解析】
(1)以ab棒为研究对象，当磁感强度均匀增大时，闭合电路中产生恒定的感应电流I，棒ab受到的安培力逐渐增大，静摩擦力也随之增大，当磁感应强度增大到ab棒所受安培力FA与最大静摩擦力Ffm相等时开始滑动．
设磁感应强度对时间的变化率为k，得磁感应强度对时间的变化率k＝＝0.40 T/s
感应电动势
E＝＝L2＝kL2＝0.4×0.52V＝0.10 V①
感应电流I＝＝A＝1 A②
磁感应强度B1＝B0＋t＝B0＋kt③
安培力FA＝ILB1＝Ffm④
由以上①②③④得t＝3.75 s.
(2)可证明棒向右作匀速直线运动，
设棒ab的加速度为a，t时刻运动的速度为vt
根据牛顿第二定律得F－F安－Ffm＝ma⑥
安培力F安＝ILB0⑦
感应电流I＝＝⑧
速度v＝at⑨
又因为F＝(3＋2.5t) N⑩
由⑥⑦⑧⑨⑩得a＝4.0 m/s2.
24.如图所示，左右两边分别有两根平行金属导轨相距为L，左导轨与水平面夹30°角，右导轨与水平面夹60°角，左右导轨上端用导线连接．导轨空间内存在匀强磁场，左边的导轨处在方向沿左导轨平面向下、磁感应强度大小为B的磁场中．右边的导轨处在垂直于右导轨斜向上、磁感应强度大小也为B的磁场中．质量均为m的导杆ab和cd垂直导轨分别放于左右两侧导轨上，已知两导杆与两侧导轨间动摩擦因数均为μ＝，回路电阻恒为R，若同时无初速释放两导杆，发现cd沿右导轨下滑s距离时，ab杆才开始运动．(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)．
(1)试求ab杆刚要开始运动时cd棒的速度v的大小；
(2)以上过程中，回路中共产生多少焦耳热？
(3)cd棒的最终速度为多少？
【答案】(1) (2)[s－]
(3)
【解析】(1)ab杆刚运动时，有FN＝mgcos 30°－F安
μFN＝mgsin 30°
故F安＝mg
由安培力公式F安＝BIL得I＝
由闭合电路欧姆定律得E＝
对cd杆由法拉第电磁感应定律E＝BLv
则v＝
(2)由动能定理有：
mgssin 60°－μmgscos 60°－W克安＝mv2
W克安＝Q
故：Q＝[s－]
(3)mgsin 60°－μmgcos 60°＝
vm＝.
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人教版高二物理选修3-2单元检测题：第四章 电磁感应
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题，每小题3.0分,共60分)
1.下列现象是属于电磁感应现象的是( )
A． 磁场对电流产生力的作用
B． 变化的磁场使闭合电路中产生电流
C． 插在通电螺线管中的软铁棒被磁化
D． 电流周围产生磁场
2.下列实验现象，属于电磁感应现象的是( )
A．导线通电后，其下方的小磁针偏转
B．通电导线AB在磁场中运动
C．金属杆切割磁感线时，电流表指针偏转
D．通电线圈在磁场中转动
3.法拉第发现了磁生电的现象，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代．下列哪些器件工作时与磁生电的现象有关( )
A． 电视机的显像管
B． 电动机
C． 指南针
D． 发电机
4.下列关于磁通量的说法，正确的是( )
A． 只有在匀强磁场中，穿过某一个面的磁通量才等于磁感应强度与该面面积的乘积
B． 磁通量是矢量，其正负表示方向
C． 磁通量是形象描述穿过某一个面的磁感线条数的物理量
D． 磁通量越大，磁通量的变化就越快
5.如下图所示，匀强磁场的磁感强度B＝2.0T，指向x轴的正方向，且ab＝40 cm，bc＝30 cm，ae＝50 cm，通过面积S(aefd)的磁通量Φ为( )
A． 0
B． 0.24 Wb
C． 0.18 Wb
D． 0.3 Wb
6.如图所示，三个线圈放在匀强磁场中，面积S1
A．Φ1＝Φ2
B．Φ2＝Φ3
C．Φ1＞Φ2
D．Φ3＞Φ2
7.如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，AB在线圈平面内．当发现闭合线圈向右摆动时( )
A．AB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
B．AB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
C．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
D．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流
8.如图所示，用细导线围成一个有缺口的双环形回路，环所在的广阔空间有垂直纸面向外的匀强磁场，当磁感应强度减小的过程中，下列各图感应电流方向正确的是( )
A．B．
C．D．
9.长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动，如图甲所示．长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的电流，i－t图象如图乙所示．规定沿长直导线向上的电流为正方向．关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向，下列说法正确的是( )
A． 由顺时针方向变为逆时针方向
B． 由逆时针方向变为顺时针方向
C． 由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向
D． 由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向
10.飞机在一定高度水平飞行时，由于地磁场的存在，其机翼就会切割磁感线，两机翼的两端点之间会有一定的电势差。若飞机在北半球水平飞行，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，则从飞行员的角度看( )
A． 机翼左端的电势比右端的电势低
B． 机翼左端的电势比右端的电势高
C． 机翼左端的电势与右端的电势相等
D． 以上情况都有可能
11.关于反电动势，下列说法中正确的是( )
A． 只要线圈在磁场中运动就能产生反电动势
B． 只要穿过线圈的磁通量变化，就能产生反电动势
C． 电动机在转动时线圈内产生反电动势
D． 反电动势就是发电机产生的电动势
12.如图甲所示，n＝50匝的圆形线圈M，它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，则a、b两点的电势高低与电压表的读数为( )
A．φa＞φb,20 V
B．φa＞φb,10 V
C．φa＜φb,20 V
D．φa＜φb,10 V
13.如图所示，边长为a的导线框ABCD处于磁感应强度为B0的匀强磁场中，BC边与磁场右边界重合．现发生以下两个过程：一是仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动；二是仅使磁感应强度随时间均匀变化．若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等，则磁感应强度随时间的变化率为( )
A．
B．
C．
D．
14.如图所示，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )
A．
B．
C．
D．
15.纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向相反，且不随时间变化，一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t＝0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示，若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是( )
A． B．
C． D．
16.如图所示电路中，R1、R2是两个阻值相等的定值电阻，L是一个自感系数很大，直流电阻为零的理想线圈，设A、B两点电势分别为φA、φB，下列分析正确的是( )
A． 开关S闭合瞬间φA>φB
B． 开关S闭合后，电路达到稳定时φA<φB
C． 当开关S从闭合状态断开瞬间φA>φB
D． 只要线圈中有电流通过，φA就不可能等于φB
17.如图所示，电路中的A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器．当开关S断开与闭合时，A、B灯泡发光情况是( )
A． S刚闭合后，B灯亮一下又逐渐变暗，A灯逐渐变亮
B． S刚闭合后，A灯亮一下又逐渐变暗，B灯逐渐变亮
C． S闭合足够长时间后，A灯泡和B灯泡一样亮
D． S闭合足够长时间后再断开，B灯立即熄灭，A灯逐渐熄灭
18.如图所示 ，金属球(铜球)下端有通电的线圈，今把金属球向上拉离平衡位置后释放，此后金属球的运动情况是(不计空气阻力)( )
A． 做等幅振动
B． 做阻尼振动
C． 振幅不断增大
D． 无法判定
19.如图所示，使一个铜盘绕其竖直的轴OO′转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的，现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则( )
A． 铜盘转动将变慢
B． 铜盘转动将变快
C． 铜盘仍以原来的转速转动
D． 铜盘的转动速度是否变化，要根据磁铁的上下两端的极性来决定
20.如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉至某一位置并释放，圆环摆动过程中(环平面与磁场始终保持垂直)经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则( )
A． 圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度
B． 在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流
C． 圆环进入磁场后，离最低点越近，速度越大，感应电流也越大
D． 圆环最终将静止在最低点
第Ⅱ卷
二、非选择题(共4小题，每小题10.0分,共40分)
21.如图所示，边长为L的正方形金属框abcd，质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外．磁场随时间变化规律为B＝kt(k＞0)，已知细线所能承受的最大拉力为2mg，求：
(1)线框中感应电流的方向；
(2)分析线框的各边所受安培力的方向；
(3)从t＝0开始，经多长时间细线会被拉断？
22.如图甲所示，无限长的直导线与y轴重合，通有沿＋y方向的恒定电流，该电流在其周围产生磁场的磁感应强度B与横坐标的倒数的关系如图乙所示(图中x0、B0均为已知量)．图甲中，坐标系的第一象限内，平行于x轴的两固定的金属导轨间距为L，导轨右端接阻值为R的电阻，左端放置一金属棒ab.ab棒在沿＋x方向的拉力作用下沿导轨运动(ab始终与导轨垂直且保持接触良好)，产生的感应电流恒定不变．已知ab棒的质量为m，经过x＝x0处时的速度为v0，不计棒、导轨的电阻．
(1)判断ab棒中感应电流的方向；
(2)求ab棒经过x＝3x0时的速度和所受安培力的大小．
23.如图所示，一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内，导轨间距L＝0.50 m，一根质量为m＝0.50 kg的匀质金属棒ab横跨在导轨上且接触良好，abMP恰好围成一个正方形．该导轨平面处在磁感应强度方向竖直向上、大小可以随时间变化的匀强磁场中，ab棒与导轨间的滑动摩擦力为Ff＝1.0 N(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，棒的电阻为R＝0.10 Ω，其它电阻均不计．开始时，磁感应强度B0＝0.50 T.
(1)若从t＝0时开始，调节磁感应强度的大小，使其以＝0.40 T/s的变化率均匀增加，求经过多长时间ab棒开始滑动；
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变，从t＝0时刻开始，给ab棒施加一个与之垂直且水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动，其大小随时间变化的函数表达式为F＝(3＋2.5t)N，求此棒的加速度大小．
24.如图所示，左右两边分别有两根平行金属导轨相距为L，左导轨与水平面夹30°角，右导轨与水平面夹60°角，左右导轨上端用导线连接．导轨空间内存在匀强磁场，左边的导轨处在方向沿左导轨平面向下、磁感应强度大小为B的磁场中．右边的导轨处在垂直于右导轨斜向上、磁感应强度大小也为B的磁场中．质量均为m的导杆ab和cd垂直导轨分别放于左右两侧导轨上，已知两导杆与两侧导轨间动摩擦因数均为μ＝，回路电阻恒为R，若同时无初速释放两导杆，发现cd沿右导轨下滑s距离时，ab杆才开始运动．(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)．
(1)试求ab杆刚要开始运动时cd棒的速度v的大小；
(2)以上过程中，回路中共产生多少焦耳热？
(3)cd棒的最终速度为多少？
