选修3-2第四单元电磁感应 单元双基精品试卷 (A）（含答案）
文档属性
| 名称 | 选修3-2第四单元电磁感应 单元双基精品试卷 (A）（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 617.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-23 09:02:44 | ||
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文档简介
-1106805339725此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
2020-2021学年度高中物理单元双基精品试卷
选修3-2第四单元电磁感应（A）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项是符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．如图所示的实验示意图中，用于探究“磁生电”的是( )
2．宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是( )
A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无
B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如果电流表无示数，则判断月球表面无磁场
C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如果电流表有示数，则可判断月球表面有磁场
D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某个平面内沿各个方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场
3．物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是( )
A．线圈接在了直流电源上
B．电源电压过高
C．所选线圈的匝数过多
D．所用套环的材料与老师的不同
4．如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环正上方，有一条形磁铁从静止开始下落，下落过程中始终保持竖直方向，起始高度为h，最后落在水平地面上。若不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法中正确的是( )
A．磁铁在整个下落过程中，圆环中的感应电流方向始终为顺时针方向（俯视圆环）
B．磁铁在整个下落过程中，圆环受到它的作用力总是竖直向下的
C．磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变
D．磁铁落地时的速率一定等于
5．演示自感现象的电路如图所示，L为电感线圈。闭合开关S，电路稳定时，两只完全相同的灯泡A1、A2亮度相同，下列说法正确的是( )
A．闭合开关S时，A1、A2同时变亮
B．若断开开关，通过A2的电流从左向右
C．L的直流电阻与R的阻值相同
D．若断开开关，A1逐渐变暗，A2闪亮一下再逐渐变暗
6．无线充电技术已经广泛应用于日常生活中，如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，某段Δt时间内线圈N产生的磁场平行于圆轴线向上穿过线圈M。下列说法正确是( )
A．当线圈M中磁感应强度B不变时，能为电动汽车充电
B．当线圈N接入恒定电流时，线圈M两端产生恒定电压
C．当线圈M中的磁感应强度B增加时，线圈M两端产生电压可能变大
D．若这段Δt时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加ΔB，则M中产生的电动势为
7．关于涡流，下列说法中正确是( )
A．真空冶炼炉是利用通电导线的发热来熔化金属的装置
B．家用电磁炉锅体中的涡流是由交变磁场产生的
C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动
D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流
8．一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图甲所示。设垂直于纸面向里的磁感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负。线圈中顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负。已知圆形线圈中感应电流i随时间变化的图象如图乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是( )
9．如图所示，线圈C连接光滑平行导轨，导轨处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，导轨上放着导体棒MN。为了使闭合线圈A产生图示方向的感应电流，可使导体棒MN( )
A．向右加速运动
B．向右减速运动
C．向左加速运动
D．向左减速运动
10．如图甲所示为固定在匀强磁场中的正三角形导线框abc，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。规定垂直纸面向里为磁场的正方向，逆时针方向为线框中感应电流的正方向，水平向左为安培力的正方向，关于线框中的电流I与ab边所受的安培力F随时间t变化的图象(不考虑2 s末和4 s末线框中的电流及ab边的受力情况)，下列选项正确的是( )
二、非选择题(本题共6小题，共60分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(6分)如图组装的实验器材，可以探究电磁感应现象，发现电磁感应的条件。当闭合开关S时，可发现电流表指针向右偏转一下后，又回到中央位置。现在通电状态下继续实验。
(1)把原线圈A抽出副线圈B的过程中，电流表的指针将___________；（填“向左偏转”或“向右偏转”或“指零刻线”）
(2)把原线圈插入副线圈后静止，电流表的指针将___________；（填“向左偏转”或“向右偏转”或“指零刻线”）
(3)原、副线圈保持不动，把变阻器滑动片P向右移动过程中，电流表的指针将___________。（填“向左偏转”或“向右偏转”或“指零刻线”）
12．(6分)如图甲所示是某同学研究自感现象的实验电路图，并用电流传感器显示出在t＝1×10－3 s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流(如图乙)。已知电源电动势E＝6 V，内阻不计，灯泡R1的阻值为6 Ω，电阻R的阻值为2 Ω。
(1)线圈的直流电阻为________Ω。
(2)开关断开时，该同学观察到的现象为：_______________。
13．(8分)将一根阻值R＝0.8 Ω的导线弯成一个n＝10匝圆形线圈，放置在磁感应强度B＝0.2 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，如图甲所示，此时线圈的面积S＝0.4 m2，现同时向两侧拉动线圈，使线圈的面积在Δt＝0.5 s时间内减小为原来的一半，如图乙所示。在上述变化过程中，求：
(1)线圈中感应电流的方向及感应电动势的平均值E；
(2)通过导线横截面的电荷量q。
14．(10分)如图所示，在水平面内固定着两根平行且足够长的光滑金属导轨，导轨间距L＝2 m，在虚线ab右侧存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝1 T，在导轨左端连接一个额定电压为3 V的小灯泡(小灯泡电阻不变)。一根电阻为1.5 Ω、长度也为L的金属棒在外力F的作用下以3 m/s的速度进入磁场并匀速运动，小灯泡随即保持正常发光，金属棒与导轨始终保持良好接触，不计空气阻力。求：
(1)小灯泡的额定功率P；
(2)外力F的大小。
15．(14分)如图所示，有一夹角为θ的金属角架，角架所围区域内存在匀强磁场，磁场的磁感强度为B，方向与角架所在平面垂直，一段直导线ab，从顶角c贴着角架以速度v向右匀速运动。求：
(1)t时刻角架的瞬时感应电动势；
(2)t时间内角架的平均感应电动势。
16．(16分)如图所示，在竖直平面内有一个“日”字形线框，线框总质量为m，每条短边长度均为l。线框横边的电阻均为r，竖直边的电阻不计。在线框的下部有一个垂直“日”字平面方向向里的磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的高度也为l。让线框自空中一定高处自由落下，当线框下边刚进入磁场时立即做匀速运动。重力加速度为g。求：
(1)“日”字形线框做匀速运动的速度v的大小；
(2)“日”字形线框从开始下落起，至线框上边离开磁场的过程中所经历的时间t。
物 理（A）答 案
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项是符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．【答案】A
【解析】法拉第最后才领悟到，磁生电是一种在变化、运动过程中才能产生的效应。最后他将引起电流的原因归为五类：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。
2．【答案】C
【解析】电流表有示数时可判断有磁场存在，沿某方向运动而无示数不能确定磁场是否存在，C正确。
3．【答案】D
【解析】当闭合S瞬间，线圈L内产生的磁场B及磁通量的变化率ΔΦΔt随电压及线圈匝数增加而增大，如果套环是金属材料又闭合，由楞次定律可知，环内会产生感应电流I及磁场B'，环会受到向上的安培力F，当F>mg时，环跳起，ΔΦΔt越大，环电阻越小，F越大。如果环越轻，跳起效果越好，所以B、C错误；如果套环换用电阻大、密度大的材料，I减小、F减小，mg增大，套环可能无法跳起，D正确；如果使用交变电流，S闭合后，套环受到的安培力大小及方向(上下)周期性变化，S闭合瞬间，F大小、方向都不确定，直流电效果会更好，A错误。
4．【答案】B
【解析】当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可知圆环中感应电流的方向为逆时针(俯视圆环)，A错误；据楞次定律的推论“来拒去留”，可判断磁铁在整个下落过程中受圆环对它的作用力始终竖直向上，而圆环受到磁铁的作用力总是竖直向下的，B正确；磁铁在整个下落过程中受到磁场力的作用，机械能不守恒，C错误；若磁铁从高度h处做自由落体运动，其落地时的速度v＝，但磁铁穿过圆环的过程中要产生一部分电热，根据能量守恒定律可知，其落地速度一定小于，B错误。
5．【答案】C
【解析】闭合开关S时，A2立即变亮；由于线圈的自感作用将阻碍电流的快速变大，使电流缓慢变大，所以与其串联的灯泡A1缓慢变亮，故A错误；电路稳定时，两只完全相同的灯泡A1、A2亮度相同，说明L的直流电阻与R的阻值相同，故C正确；断开开关时，电路中的电流突然减小为零，线圈内将产生阻碍原电流减小的自感电流，即自感电流的方向与原电流方向相同；灯泡A1、A2所在的两个支路构成了一个闭合回路，自感电流通过灯泡A1、A2，通过A2时方向从右向左，随着自感电流的减小，两个灯泡同时熄灭，因两个灯泡之前电流相同，因此灯不会闪烁一下，故BD错误。
6．【答案】C
【解析】当送电线圈N接入恒定电流，则产生的磁场不变化，受电线圈M中的磁通量没有发生变化，故无法产生感应电流，不能为电动汽车充电，故A错误；当线圈N接入恒定电流时，受电线圈M中的磁通量不变，故M两端不能产生感应电动势，线圈M两端无电压，故B错误；穿过线圈M的磁感应强度增加，根据法拉第电磁感应定律，如果磁感应强度增加的越来越快，则产生增大的感应电动势，线圈M两端产生的电压就可能变大，故C正确；根据法拉第电磁感应定律，有E＝nΔΦΔt＝，故D错误。
7．【答案】BCD
【解析】真空冶炼路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错误；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，恒定磁场不会产生涡流，故B正确；根据楞次定律，阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动，当金属板从磁场中穿过时，金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用，故C正确；变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块的铁芯，以减小涡流，故D正确。
8．【答案】CD
【解析】根据题图甲和题图乙，我们只研究最初的一个周期，即2 s内的情况，由图甲、乙所表示的圆线圈中感应电流的方向、大小，运用楞次定律，判断出感应电流的磁场方向、大小；再根据楞次定律，判断引起电磁感应现象发生的磁场应该如何变化。从而找出正确选项为C、D。
9．【答案】AD
【解析】当C中电流产生的磁场与A中电流产生磁场方向相同时，由右手定则判断MN应向左运动，磁场减弱则电流减小，故MN应减速，故可判断MN向左减速，同理可判断向右加速也可，故选A、D。
10．【答案】AD
【解析】0～2 s时间内，磁场垂直纸面向里且均匀增大，Φ均匀增大，由楞次定律可知线框中的感应电流沿逆时针方向，且是恒定的正值；2～3 s、3～4 s线框中的感应电流沿顺时针方向，且是恒定的负值，大小变为0～2 s时间内电流的5倍；4～6 s时间内，B垂直纸面向外且均匀减小，Φ均匀减小，线框中的感应电流沿逆时针方向，且是恒定的正值，故A正确，B错误；0～2 s时间内，感应电流恒定，B均匀增大，安培力随B均匀增大，根据左手定则可知ab边所受安培力方向向右，为负值；2～3 s时间内，感应电流恒定，B均匀减小，安培力随B均匀减小，ab边所受安培力方向向左，为正值，且2 s末安培力突变为原来的5倍；3～4 s时间内，感应电流恒定，B均匀增大，安培力随B均匀增大，ab边所受安培力方向向右，为负值；4～6 s时间内，感应电流恒定，B均匀减小，安培力随B均匀减小，ab边所受安培力方向向左，为正值，故C错误，D正确。
二、非选择题(本题共6小题，共60分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(6分)
【答案】(1)向左偏转 (2)指零刻线 (3)向右偏转
【解析】(1)根据题意，当闭合开关S时，可发现电流表指针向右偏转一下后，又回到中央位置，可判断原线圈中电流产生的磁场方向向下。现把原线圈抽出副线圈的过程中，磁通量减小，因为原磁场向下，所以副线圈中感应电流产生的磁场方向也向下，则副线圈中感应电流的方向为由上向下看为顺时针，则把副线圈等效为电源，上端为正极，下端为负极，则电流表的指针向左偏转。
(2)把原线圈插入副线圈后静止,穿过副线圈的磁通量不再变化，副线圈中不会产生感应电流，则电流表的指针指向零刻线。
(3)原、副线圈保持不动，把变阻器滑动片P向右移动过程中，原线圈中电流增大，产生的磁场磁感应强度增大，穿过副线圈的磁通量增大，原磁场方向向下，则副线圈中感应电流产生的磁场方向向上，感应电流的方向由上向下看为逆时针，则把副线圈等效为电源，上端为负极，下端为正极，则电流表的指针向右偏转。
12．(6分)
【答案】(1)2 (2)灯泡闪亮一下再熄灭
【解析】(1)由题图乙可知，当开关S闭合时，线圈L中的电流IL＝1.5 A，此时有E＝IL(RL＋R)，解得RL＝2 Ω。
(2)S闭合时，灯泡中的电流I1＝ER1＝66 A＝1 A，故IL>I1，当断开S时，通过灯泡中的电流由IL逐渐减为零，所以灯泡闪亮一下熄灭。
13．(8分)
【解析】(1)由楞次定律可知感应电流方向为顺时针(俯视观察)
由法拉弟电磁感应电流可得E＝nΔΦΔt＝0.8 V。
(2)由闭合电路欧姆定律可得回路中平均电流I＝ER＝1 A
通过导线横截面的电荷量q＝It＝0.5 C。
14．(10分)
【解析】(1)导体棒匀速切割磁感线产生动生电动势：E＝BLv＝6 V
因灯泡和导体棒串联，而灯泡正常发光有3 V的路端电压，导体棒的内阻r＝1.5 Ω，通过的电流为
则灯泡的额定功率P＝UI＝6 W。
(2)因导体棒匀速运动，受力平衡，有：F＝FA＝BIL
联立可得：F＝4 N。
15．(14分)
【解析】(1)ab杆向右运动的过程中切割磁感线，构成回路的长度不断变大，感应电动势的大小不断变化。在t时间内设位移为x，则x＝vt
切割长度L＝xtan θ
E＝BLv
联立解得：E＝Bv2ttan θ。
(2)由法拉第电磁感应定律得＝ΔΦΔt
ΔΦ＝S·B＝12x·L·B
联立解得：＝12Bv2ttan θ。
16．(16分)
【解析】(1)进入磁场时的速度为v，据题意有：
IBl＝mg
I＝3r2＝2Blv3r
解得：v＝3gmr2B2l2。
(2)线框下边进入磁场区域前做自由下落运动，设下落的时间为t1，从线框下边进入磁场到上边离开磁场下边界做匀速运动，设此过程的下落时间为t2，据题意有：
v＝gt1
t1＝3mr2B2l2
t2＝3lv
解得：t2＝2B2l3mgr
由两式解得全过程所用时间：t＝t1＋t2＝3mr2B2l2＋2B2l3mgr。
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
2020-2021学年度高中物理单元双基精品试卷
选修3-2第四单元电磁感应（A）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项是符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．如图所示的实验示意图中，用于探究“磁生电”的是( )
2．宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是( )
A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无
B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如果电流表无示数，则判断月球表面无磁场
C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如果电流表有示数，则可判断月球表面有磁场
D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某个平面内沿各个方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场
3．物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是( )
A．线圈接在了直流电源上
B．电源电压过高
C．所选线圈的匝数过多
D．所用套环的材料与老师的不同
4．如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环正上方，有一条形磁铁从静止开始下落，下落过程中始终保持竖直方向，起始高度为h，最后落在水平地面上。若不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法中正确的是( )
A．磁铁在整个下落过程中，圆环中的感应电流方向始终为顺时针方向（俯视圆环）
B．磁铁在整个下落过程中，圆环受到它的作用力总是竖直向下的
C．磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变
D．磁铁落地时的速率一定等于
5．演示自感现象的电路如图所示，L为电感线圈。闭合开关S，电路稳定时，两只完全相同的灯泡A1、A2亮度相同，下列说法正确的是( )
A．闭合开关S时，A1、A2同时变亮
B．若断开开关，通过A2的电流从左向右
C．L的直流电阻与R的阻值相同
D．若断开开关，A1逐渐变暗，A2闪亮一下再逐渐变暗
6．无线充电技术已经广泛应用于日常生活中，如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，某段Δt时间内线圈N产生的磁场平行于圆轴线向上穿过线圈M。下列说法正确是( )
A．当线圈M中磁感应强度B不变时，能为电动汽车充电
B．当线圈N接入恒定电流时，线圈M两端产生恒定电压
C．当线圈M中的磁感应强度B增加时，线圈M两端产生电压可能变大
D．若这段Δt时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加ΔB，则M中产生的电动势为
7．关于涡流，下列说法中正确是( )
A．真空冶炼炉是利用通电导线的发热来熔化金属的装置
B．家用电磁炉锅体中的涡流是由交变磁场产生的
C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动
D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流
8．一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图甲所示。设垂直于纸面向里的磁感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负。线圈中顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负。已知圆形线圈中感应电流i随时间变化的图象如图乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是( )
9．如图所示，线圈C连接光滑平行导轨，导轨处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，导轨上放着导体棒MN。为了使闭合线圈A产生图示方向的感应电流，可使导体棒MN( )
A．向右加速运动
B．向右减速运动
C．向左加速运动
D．向左减速运动
10．如图甲所示为固定在匀强磁场中的正三角形导线框abc，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。规定垂直纸面向里为磁场的正方向，逆时针方向为线框中感应电流的正方向，水平向左为安培力的正方向，关于线框中的电流I与ab边所受的安培力F随时间t变化的图象(不考虑2 s末和4 s末线框中的电流及ab边的受力情况)，下列选项正确的是( )
二、非选择题(本题共6小题，共60分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(6分)如图组装的实验器材，可以探究电磁感应现象，发现电磁感应的条件。当闭合开关S时，可发现电流表指针向右偏转一下后，又回到中央位置。现在通电状态下继续实验。
(1)把原线圈A抽出副线圈B的过程中，电流表的指针将___________；（填“向左偏转”或“向右偏转”或“指零刻线”）
(2)把原线圈插入副线圈后静止，电流表的指针将___________；（填“向左偏转”或“向右偏转”或“指零刻线”）
(3)原、副线圈保持不动，把变阻器滑动片P向右移动过程中，电流表的指针将___________。（填“向左偏转”或“向右偏转”或“指零刻线”）
12．(6分)如图甲所示是某同学研究自感现象的实验电路图，并用电流传感器显示出在t＝1×10－3 s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流(如图乙)。已知电源电动势E＝6 V，内阻不计，灯泡R1的阻值为6 Ω，电阻R的阻值为2 Ω。
(1)线圈的直流电阻为________Ω。
(2)开关断开时，该同学观察到的现象为：_______________。
13．(8分)将一根阻值R＝0.8 Ω的导线弯成一个n＝10匝圆形线圈，放置在磁感应强度B＝0.2 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，如图甲所示，此时线圈的面积S＝0.4 m2，现同时向两侧拉动线圈，使线圈的面积在Δt＝0.5 s时间内减小为原来的一半，如图乙所示。在上述变化过程中，求：
(1)线圈中感应电流的方向及感应电动势的平均值E；
(2)通过导线横截面的电荷量q。
14．(10分)如图所示，在水平面内固定着两根平行且足够长的光滑金属导轨，导轨间距L＝2 m，在虚线ab右侧存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝1 T，在导轨左端连接一个额定电压为3 V的小灯泡(小灯泡电阻不变)。一根电阻为1.5 Ω、长度也为L的金属棒在外力F的作用下以3 m/s的速度进入磁场并匀速运动，小灯泡随即保持正常发光，金属棒与导轨始终保持良好接触，不计空气阻力。求：
(1)小灯泡的额定功率P；
(2)外力F的大小。
15．(14分)如图所示，有一夹角为θ的金属角架，角架所围区域内存在匀强磁场，磁场的磁感强度为B，方向与角架所在平面垂直，一段直导线ab，从顶角c贴着角架以速度v向右匀速运动。求：
(1)t时刻角架的瞬时感应电动势；
(2)t时间内角架的平均感应电动势。
16．(16分)如图所示，在竖直平面内有一个“日”字形线框，线框总质量为m，每条短边长度均为l。线框横边的电阻均为r，竖直边的电阻不计。在线框的下部有一个垂直“日”字平面方向向里的磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的高度也为l。让线框自空中一定高处自由落下，当线框下边刚进入磁场时立即做匀速运动。重力加速度为g。求：
(1)“日”字形线框做匀速运动的速度v的大小；
(2)“日”字形线框从开始下落起，至线框上边离开磁场的过程中所经历的时间t。
物 理（A）答 案
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项是符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．【答案】A
【解析】法拉第最后才领悟到，磁生电是一种在变化、运动过程中才能产生的效应。最后他将引起电流的原因归为五类：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。
2．【答案】C
【解析】电流表有示数时可判断有磁场存在，沿某方向运动而无示数不能确定磁场是否存在，C正确。
3．【答案】D
【解析】当闭合S瞬间，线圈L内产生的磁场B及磁通量的变化率ΔΦΔt随电压及线圈匝数增加而增大，如果套环是金属材料又闭合，由楞次定律可知，环内会产生感应电流I及磁场B'，环会受到向上的安培力F，当F>mg时，环跳起，ΔΦΔt越大，环电阻越小，F越大。如果环越轻，跳起效果越好，所以B、C错误；如果套环换用电阻大、密度大的材料，I减小、F减小，mg增大，套环可能无法跳起，D正确；如果使用交变电流，S闭合后，套环受到的安培力大小及方向(上下)周期性变化，S闭合瞬间，F大小、方向都不确定，直流电效果会更好，A错误。
4．【答案】B
【解析】当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可知圆环中感应电流的方向为逆时针(俯视圆环)，A错误；据楞次定律的推论“来拒去留”，可判断磁铁在整个下落过程中受圆环对它的作用力始终竖直向上，而圆环受到磁铁的作用力总是竖直向下的，B正确；磁铁在整个下落过程中受到磁场力的作用，机械能不守恒，C错误；若磁铁从高度h处做自由落体运动，其落地时的速度v＝，但磁铁穿过圆环的过程中要产生一部分电热，根据能量守恒定律可知，其落地速度一定小于，B错误。
5．【答案】C
【解析】闭合开关S时，A2立即变亮；由于线圈的自感作用将阻碍电流的快速变大，使电流缓慢变大，所以与其串联的灯泡A1缓慢变亮，故A错误；电路稳定时，两只完全相同的灯泡A1、A2亮度相同，说明L的直流电阻与R的阻值相同，故C正确；断开开关时，电路中的电流突然减小为零，线圈内将产生阻碍原电流减小的自感电流，即自感电流的方向与原电流方向相同；灯泡A1、A2所在的两个支路构成了一个闭合回路，自感电流通过灯泡A1、A2，通过A2时方向从右向左，随着自感电流的减小，两个灯泡同时熄灭，因两个灯泡之前电流相同，因此灯不会闪烁一下，故BD错误。
6．【答案】C
【解析】当送电线圈N接入恒定电流，则产生的磁场不变化，受电线圈M中的磁通量没有发生变化，故无法产生感应电流，不能为电动汽车充电，故A错误；当线圈N接入恒定电流时，受电线圈M中的磁通量不变，故M两端不能产生感应电动势，线圈M两端无电压，故B错误；穿过线圈M的磁感应强度增加，根据法拉第电磁感应定律，如果磁感应强度增加的越来越快，则产生增大的感应电动势，线圈M两端产生的电压就可能变大，故C正确；根据法拉第电磁感应定律，有E＝nΔΦΔt＝，故D错误。
7．【答案】BCD
【解析】真空冶炼路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错误；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，恒定磁场不会产生涡流，故B正确；根据楞次定律，阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动，当金属板从磁场中穿过时，金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用，故C正确；变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块的铁芯，以减小涡流，故D正确。
8．【答案】CD
【解析】根据题图甲和题图乙，我们只研究最初的一个周期，即2 s内的情况，由图甲、乙所表示的圆线圈中感应电流的方向、大小，运用楞次定律，判断出感应电流的磁场方向、大小；再根据楞次定律，判断引起电磁感应现象发生的磁场应该如何变化。从而找出正确选项为C、D。
9．【答案】AD
【解析】当C中电流产生的磁场与A中电流产生磁场方向相同时，由右手定则判断MN应向左运动，磁场减弱则电流减小，故MN应减速，故可判断MN向左减速，同理可判断向右加速也可，故选A、D。
10．【答案】AD
【解析】0～2 s时间内，磁场垂直纸面向里且均匀增大，Φ均匀增大，由楞次定律可知线框中的感应电流沿逆时针方向，且是恒定的正值；2～3 s、3～4 s线框中的感应电流沿顺时针方向，且是恒定的负值，大小变为0～2 s时间内电流的5倍；4～6 s时间内，B垂直纸面向外且均匀减小，Φ均匀减小，线框中的感应电流沿逆时针方向，且是恒定的正值，故A正确，B错误；0～2 s时间内，感应电流恒定，B均匀增大，安培力随B均匀增大，根据左手定则可知ab边所受安培力方向向右，为负值；2～3 s时间内，感应电流恒定，B均匀减小，安培力随B均匀减小，ab边所受安培力方向向左，为正值，且2 s末安培力突变为原来的5倍；3～4 s时间内，感应电流恒定，B均匀增大，安培力随B均匀增大，ab边所受安培力方向向右，为负值；4～6 s时间内，感应电流恒定，B均匀减小，安培力随B均匀减小，ab边所受安培力方向向左，为正值，故C错误，D正确。
二、非选择题(本题共6小题，共60分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(6分)
【答案】(1)向左偏转 (2)指零刻线 (3)向右偏转
【解析】(1)根据题意，当闭合开关S时，可发现电流表指针向右偏转一下后，又回到中央位置，可判断原线圈中电流产生的磁场方向向下。现把原线圈抽出副线圈的过程中，磁通量减小，因为原磁场向下，所以副线圈中感应电流产生的磁场方向也向下，则副线圈中感应电流的方向为由上向下看为顺时针，则把副线圈等效为电源，上端为正极，下端为负极，则电流表的指针向左偏转。
(2)把原线圈插入副线圈后静止,穿过副线圈的磁通量不再变化，副线圈中不会产生感应电流，则电流表的指针指向零刻线。
(3)原、副线圈保持不动，把变阻器滑动片P向右移动过程中，原线圈中电流增大，产生的磁场磁感应强度增大，穿过副线圈的磁通量增大，原磁场方向向下，则副线圈中感应电流产生的磁场方向向上，感应电流的方向由上向下看为逆时针，则把副线圈等效为电源，上端为负极，下端为正极，则电流表的指针向右偏转。
12．(6分)
【答案】(1)2 (2)灯泡闪亮一下再熄灭
【解析】(1)由题图乙可知，当开关S闭合时，线圈L中的电流IL＝1.5 A，此时有E＝IL(RL＋R)，解得RL＝2 Ω。
(2)S闭合时，灯泡中的电流I1＝ER1＝66 A＝1 A，故IL>I1，当断开S时，通过灯泡中的电流由IL逐渐减为零，所以灯泡闪亮一下熄灭。
13．(8分)
【解析】(1)由楞次定律可知感应电流方向为顺时针(俯视观察)
由法拉弟电磁感应电流可得E＝nΔΦΔt＝0.8 V。
(2)由闭合电路欧姆定律可得回路中平均电流I＝ER＝1 A
通过导线横截面的电荷量q＝It＝0.5 C。
14．(10分)
【解析】(1)导体棒匀速切割磁感线产生动生电动势：E＝BLv＝6 V
因灯泡和导体棒串联，而灯泡正常发光有3 V的路端电压，导体棒的内阻r＝1.5 Ω，通过的电流为
则灯泡的额定功率P＝UI＝6 W。
(2)因导体棒匀速运动，受力平衡，有：F＝FA＝BIL
联立可得：F＝4 N。
15．(14分)
【解析】(1)ab杆向右运动的过程中切割磁感线，构成回路的长度不断变大，感应电动势的大小不断变化。在t时间内设位移为x，则x＝vt
切割长度L＝xtan θ
E＝BLv
联立解得：E＝Bv2ttan θ。
(2)由法拉第电磁感应定律得＝ΔΦΔt
ΔΦ＝S·B＝12x·L·B
联立解得：＝12Bv2ttan θ。
16．(16分)
【解析】(1)进入磁场时的速度为v，据题意有：
IBl＝mg
I＝3r2＝2Blv3r
解得：v＝3gmr2B2l2。
(2)线框下边进入磁场区域前做自由下落运动，设下落的时间为t1，从线框下边进入磁场到上边离开磁场下边界做匀速运动，设此过程的下落时间为t2，据题意有：
v＝gt1
t1＝3mr2B2l2
t2＝3lv
解得：t2＝2B2l3mgr
由两式解得全过程所用时间：t＝t1＋t2＝3mr2B2l2＋2B2l3mgr。