期末综合复习练习（四）—2020_2021学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（Word含答案）
文档属性
| 名称 | 期末综合复习练习（四）—2020_2021学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（Word含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 843.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-06-28 12:34:29 | ||
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文档简介
2020~2021学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修二期末综合复习练习（四）
一、单选题
1．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2。则( )
A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a
B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a
C．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向右
D．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右
2．如图甲所示，半径为r，匝数为n的线圈，其两极分别与固定在水平位置的平行金属板A，B相连，线圈处于匀强磁场之中，磁场的方向垂直于线圈平面，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示（垂直纸面向里为正方向，忽略虚线右侧的感生电场），在false时刻，将一质量为m，电荷量为false，重力不计的粒子从平行金属板中正位置由静止释放，对粒子在false时间的运动，正确的判断是（ ）
A．粒子可能一直向下做加速运动
B．粒子可能一直向上做加速运动
C．粒子可能先向下加速运动接着向下减速运动且恰好到达下极板
D．粒子可能先向上加速运动接着向上减速运动且恰打到达上极板
3．如图所示，A线圈接一灵敏电流表G，B导轨放在匀强磁场中，B导轨的电阻不计，具有一定电阻的导体棒CD在恒力作用下由静止开始运动，B导轨足够长，则通过电流表中的电流大小和方向是（ ）
A．G中电流向上，强度逐渐增强
B．G中电流向下，强度逐渐增强
C．G中电流向上，强度逐渐减弱，最后为零
D．G中电流向下，强度逐渐减弱，最后为零
4．如图是磁电式转速传感器的结构简图。该装置主要由测量齿轮、T形软铁、永久磁铁、线圈等原件组成。测量齿轮为磁性材料，N个齿等距离地安装在被测旋转体的一个圆周上（圆心在旋转体的轴线上），齿轮转动过程中，当齿靠近T形软铁时，由于磁化作用，软铁中的磁场增强，相反，远离时磁场减弱。现测得线圈中感应电流的变化频率为f，旋转体角速度为ω。则正确的是（ ）
A．false
B．当齿距离T形软铁最近的时候，线圈中电流最大
C．线圈中的感应电流方向不变，只是大小发生周期性变化
D．若旋转体转速均匀增加，则与线圈串联的交流电流表的示数不变
5．如图所示，A和B是电阻为R的电灯，L是自感系数较大的线圈，当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中，正确的是（ ）
A．B灯逐渐熄灭
B．A灯将比原来更亮一些后再熄灭
C．有电流通过B灯，方向为c→d
D．有电流通过A灯，方向为b→a
6．如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为光敏电阻（光照强度增加，电阻减小），C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若增大照射光强度，则（ ）
A．电压表的示数减小
B．电源的输出功率减小
C．电容器上的电荷量增加
D．两表示数变化量的绝对值false不变
7．在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，断开电键时人会有触电的感觉。关于断开电键时，以下说法正确的是（ ）
A．流过人体的电流大于流过线圈的电流
B．A点电势比B点高
C．流过人的电流方向从B→A
D．线圈中的电流突然增大
二、多选题
8．有一个铜盘，轻轻拨动它，能长时间的绕轴自由转动，如果在圆盘转动时把条形磁铁的N极放在圆盘边缘的正上方，但并不与圆盘接触，则下列说法正确的是
A．铜盘中既有感应电动势，又有感应电流
B．铜盘的转动不受磁铁的影响
C．铜盘受到磁铁影响越转越慢
D．若换为S极，则越转越快
9．如图所示，a和b是两条等长的平行长直导线，固定在光滑绝缘的水平桌面上，通过两长直导线的电流相等，方向未知。在两长直导线正中间放入一电流方向水平向右的长直导线，该导线在a、b产生的磁场作用下恰好保持静止。则ab的电流方向可能是（ ）
A．均向左
B．均向右
C．a的向左，b的向右
D．a的向右，b的向左
三、填空题
10．如图，长度均为L的长直导体棒a、b平行置于光滑绝缘水平桌面，b棒固定，a棒与力传感器相连。当a、b中分别通以大小为Ia、Ib的恒定电流时，a棒静止，传感器受到a给它水平向左、大小为F的拉力。则a、b中的电流方向______（选填“相同”或“相反”），a中电流在b棒所在处产生的磁感应强度大小为______。
11．如图所示，电阻false的导体false沿光滑导线框向右做匀速运动，线框中接有电阻false，线框放在磁感应强度false的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导体false的长度false，运动速度false．线框的电阻不计．
（1）电路false中相当于电源的部分是__________，相当于电源的正极是_________端．
（2）导体切割磁感线所产生的感应电动势false__________false，流过电阻false的电流false_________false．
（3）导体false向右匀速运动所需的外力false__________false．
（4）电阻false上消耗的功率false__________false．
（5）外力的功率false__________false．
四、解答题
12．如图所示，倾角false的足够长的固定绝缘斜面上，有一个n=5匝、质量M=1kg、总电阻false的矩形线框abcd，ab边长false，bc边长false．将线框置于斜面底端，使cd边恰好与斜面底端平齐，在斜面上的矩形区域efgh内有垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T，现通过沿着斜面且垂直于ab的细线以及滑轮把线框和质量m= 3kg的物块连接起来，让物块从离地面某高度处静止释放，线框沿斜面向上运动，恰好能够匀速进入有界磁场区域．当线框cd边刚好穿出磁场区域时，物块m恰好落到地面上，且不再弹离地面，线框沿斜面能够继续上升的最大的高度h=1.92m,线框在整个上滑过程中产生的焦耳热Q=36J,已知线框与斜面的动摩擦因数false, g取false, false,求:
(1)线框进入磁场之前的加速度；
(2)线框cd边刚好穿出有界磁场区域时的速度；
(3)有界磁场的宽度（即ef到gh的距离）
13．如图甲所示，两平行导轨是由倾角为false的两倾斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成的，并处于磁感应强度大小为false、方向竖直向上的匀强磁场中，两导轨间距为false，上端用阻值为false的电阻连接。一质量为false的金属杆false在false时由静止开始在沿倾斜导轨向下的拉力（图中未画出）作用下沿导轨下滑，在false时刻金属杆false滑至false处时撤去拉力，金属杆false在水平导轨上继续运动，其速率false随时间false的变化规律如图乙所示，在false时刻刚好停在水平导轨的false处。若全过程中电阻false上产生的总热量为false，金属杆false始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，导轨和杆false的电阻以及一切摩擦均不计。求：
（1）金属杆false中通过的最大感应电流false；
（2）金属杆false在斜导轨上下滑的过程中通过电阻false的电荷量false；
（3）金属杆false在水平导轨上运动的过程中克服安培力做功的平均功率false。
14．如图（甲）所示，AB、CD是间距为L＝1m的足够长的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面夹角为α，在虚线下方的导轨平面内存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，导轨电阻不计，长为1m的导体棒ab垂直放置在导轨上，导体棒电阻R＝1Ω；AB、CD右侧连接一电路，已知灯泡L的规格是“3V，3W”，定值电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω．在t＝0时，将导体棒ab从某一高度由静止释放，导体棒的速度﹣时间图象如图（乙）所示，其中OP段是直线，PM段是曲线．若导体棒沿导轨下滑12.5m时，导体棒达到最大速度，并且此时灯泡L已正常发光，假设灯泡的电阻恒定不变，重力加速度g＝10m/s2，试求：
（1）导轨平面与水平面的夹角α；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小B0；
（3）从导体棒静止释放到速度达到最大的过程中，通过电阻R1的电荷量．
15．如图，电容为 C 的电容器通过单刀双掷开关 S 左边与一可变电动势的直流电源相连，右边与两根间距为 L 的光滑水平金属导轨 M1M2P1P2、N1N2Q1Q2 相连（M1 处左侧有一小段光滑绝缘材料隔开且各部分平滑连接）．水平导轨存在两个磁感应强度大小均为 B 的匀强磁场区域， 其中区域 I 方向竖直向上，区域Ⅱ竖直向下，虚线间的宽度都为 d，两区域相隔的距离足够大．有两根电阻均为 R 的金属棒 a 和 b 与导轨垂直放置，金属棒 a 质量为 m，金属棒 b 质量为 3m，b 棒置于磁场Ⅱ的中间位置 EF 处，并用绝缘细线系住，细线能承受的最大拉力为 F0．现将 S 掷向“1”，经足够时间后再掷向“2”，已知在 a 棒到达小段绝缘材料前已经匀速运动．
（1）当 a 棒滑过绝缘材料后，若要使 b 棒在导轨上保持静止，则电源电动势应小于某一值E0．求 E0 的大小．
（2）若电源电动势小于 E0，使 a 棒以速度 v1(v1 为已知量)滑过绝缘材料，求 a 棒通过虚线 M1N1 和 M2N2 的过程中，a 棒产生的焦耳热．
（3）若电源电动势大于 E0，使 a 棒以速度 v2(v2 为已知量)滑过绝缘材料，从 a 棒刚好滑过绝缘材料开始计时，经过 t0 后滑过虚线 M2N2 位置，此时 a 棒的速度为falsev2
求 t0 时刻金属棒 b 的速度大小．
16．如图所示，两平行光滑导轨相距40cm，处在垂直向里磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，电阻R为1Ω，导线MN电阻不计，当MN在外力作用下以10m/s的速度向右匀速运动时．
（1）判断MN上感应电流的方向；
（2）求MN滑动时产生的感应电动势；
（3）求回路中感应电流的大小；
（4）求MN所受的磁场力的大小与方向．
17．1831年10月28日，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机（如图甲），它是利用电磁感应的原理制成的，是人类历史上的第一台发电机。图乙是这个圆盘发电机的示意图圆盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触，使圆盘转动，电阻false中就有电流通过。
(1)说明法拉第的圆盘发电机的原理；
(2)圆盘如图示方向以每秒false转转速转动，圆盘半径为false，圆盘所在处的磁感应强度大小为false，不计铜盘电阻，请判断通过电阻false的电流方向和大小。
18．如图所示，赤道上的地磁场可视为由南向北的水平匀强磁场，磁感应强度B=0.50×10－4T。赤道上有一根沿东西方向放置的直导线，长L=2.0m，通有方向由东向西、大小I=10A的电流。
（1）判断导线所受安培力方向是竖直向上还是竖直向下；
（2）求导线所受安培力F的大小；
（3）如果将上述通电导线沿南北方向放置，则导线所受安培力大小为多少?
19．如图，一质量为m、边长为l的正方形金属线框abcd沿倾角为θ=30°的光滑斜面由静止下滑，依次经过宽度均为l的两匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，下滑过程中，线框bc边一直与磁场边界平行，且金属线框bc边的初始位置离磁场Ⅰ的上边界的距离为false，两磁场的方向均垂直斜面向里，Ⅰ区域的磁感应强度是Ⅱ区域的磁感应强度的2倍。两磁场的间距为L（L未知，但L＞l），线框进入磁场Ⅰ时，恰好做匀速运动，从磁场I中穿出后又匀速通过磁场Ⅱ。重力加速度为g，求：
(1)在Ⅰ、Ⅱ两磁场中匀速运动时的速度大小的比值；
(2)写出L与l的关系式；
(3)若斜面底端离磁场Ⅱ下边界的距离为l，求金属线框从静止开始下滑到底端所产生的热量。
参考答案
1．B
【详解】
A．线框进入磁场时，磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流方向为false，故A错误；
B．导线框离开磁场时，磁通量减小，感应电流方向为false，故B正确；
C．导线框离开磁场时，由左手定则可知，受到的安培力方向水平向左；故C错误；
D．导线框进入磁场时，由左手定则可知，受到的安培力方向水平向左，故D错误；
故选B。
2．D
【详解】
在false内线圈中产生逆时针方向的电流，此时B极板为正，A极板为负，场强方向向上，此过程中粒子向上做加速运动；在false内线圈中产生顺时针方向的电流，此时A极板为正，B极板为负，场强方向向下，此过程中粒子向上做减速运动；即整个过程中粒子可能先向上加速运动接着向上减速运动且恰打到达上极板。
故选D。
3．D
【解析】
【详解】
体棒CD在恒力F作用下从静止开始先做加速运动，CD产生的感应电动势：E=BLv，电流：false，CD受到的安培力：false，由于速度v增大，安培力不断增大，CD受到的合力：F-F安培减小，CD的加速度减小，CD做加速度减小的加速运动，当F=F安培时，CD棒做匀速直线运动，感应电流I先不断增加，增加的越来越慢，最后保持不变，则穿过A线框的磁通量增大由快变慢最后保持不变，由法拉第电磁感应定律可知，G中产生的感应电动势由大变小，最后没有感应电动势产生，则G是电流逐渐减弱，最后电流为零；根据右手定则判断可知，CD棒中产生的感应电流方向D→C，由安培定则判断得，穿过A线框中磁场的方向向里，磁通量增大，则由楞次定律判断得到G中电流向下，故 D正确，ABC错误。
4．A
【详解】
A．旋转体转一圈，测量齿轮靠近和远离线圈N次，线圈中的感应电流变化N次，旋转体的角速度为false，故转速为
false
故线圈中感应电流的变化频率为
false
故A正确；
B．当齿距离T形软铁最近的时候，通过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，线圈中电流最小，故B错误；
C．测量齿轮靠近和远离线圈时，线圈中磁通量的变化相反，产生的感应电流方向相反，故C错误；
D．旋转体转速越高，测量齿轮靠近和远离线圈越快，线圈中磁通量的变化越大，线圈中感应电动势越大，线圈中的感应电流越强，则与线圈串联的交流电流表的示数变大，故D错误。
故选A。
5．D
【分析】
考查断电自感。
【详解】
A．电路稳定后将S1断开，线圈L通过开关S2与灯泡A构成回路，灯泡B无自感电流通过，灯泡B直接熄灭，A错误；
B．断开前AB亮度相同，则线圈电阻阻值与电阻R阻值相同，通过线圈的电流与通过灯泡A的电流相同，将S1断开，灯泡A中电流变成通过线圈电流，大小没有变，所以不会比原来更亮，B错误；
C．电路稳定后将S1断开，线圈L通过开关S2与灯泡A构成回路，灯泡B无自感电流通过，C错误；
D．有电流通过A灯，方向为b→a，D正确。
故选D。
6．D
【详解】
由图可知，L和R2串联后和前容器C并联，再与R1串联，电容器在电路稳定时相当于断路。
A．当增大照射光强度时，光敏电阻R2减小，电路的总电阻减小，总电流I增大，由部分电路的欧姆定律false知，电压表的示数增大，故A错误；
B．当外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大；当外电路电阻小于电源内阻时，随着外电路电阻的增大，电源的输出功率增大；当外电路电阻大于电源内阻时，随着外电路电阻的增大，电源的输出功率减小。由于不知道光敏电阻减小后外电路总电阻和电源内阻的具体关系，则无法判断电源的输出功率时增大还是减小的，故B错误；
C．电容器板间电压为
false
而I增大，则UC减小，则电容器上的电荷量false减小，故C错误；
D．两表示数变化量的绝对值
false
不变，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．断开电键时，线圈与人组成闭合回路，所以流过人体的电流等于流过线圈的电流，故A错误；
BC．断开电键时，线圈中产生的感应电流从左到右，线圈相当于电源，所以线圈的右端相当于电源的正极，故A点电势比B点低，所以流过人的电流方向为B→A，故B错误，C正确；
D．断开电键时，线圈中的电流减小，线圈发生自感，产生感应电流，阻碍原电流的减小，使电流不会发生突变，而是由原来的值逐渐减小，故D错误。
故选C。
8．AC
【解析】
【详解】
AB．当铜盘转动时，切割磁感线，产生感应电动势，由于电路闭合，则出现感应电流；故A正确，B错误．
C．处于磁场中的部分圆盘会受到安培力作用，此力阻碍铜盘转动，使得铜盘越转越慢直至停止，故C正确；
D．磁盘的转动跟磁铁的N、S极的方向无关，故D错误．
9．AB
【详解】
由右手定则可知，若a、b两导线的电流方向相同，则中间直导线处产生的磁场方向相反，磁感应强度为零,中间通电导线受到的安培力恰好为0，故AB正确，CD错误。
故选AB。
10．相同 false
【详解】
[1] a棒静止，传感器受到a给它水平向左、大小为F的拉力,说明两导体棒互相吸引，则a、b中的电流方向相同；
[2] a中电流在b棒所在处产生的磁感应强度大小为
false
11．（1）ab， a， （2）0.4， 0.8， （3）0.032 （4）0.256 （5）0.32
【解析】
（1）电路abcd中相当于电源的部分是ab，由右手定则判断a是电源正极．
（2）导体切割磁感线所产生的感应电动势false
false
（3）导体false向右匀速运动所需的外力false
（4）电阻false上消耗的功率false
（5）外力的功率等于电功率：false
点睛：解答本题的关键要掌握右手定则、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、左手定则等电磁感应中常用的规律；知道导体棒运动过程中的能量转化关系：外力的功率等于安培力的功率，等于转化成的电功率．
12．（1）5m/s2 （2）8m/s （3）1.2m
【详解】
（1）对M、m整体：false
解得a=5m/s2
（2）从cd边刚出磁场到相框上升到最大高度的过程中：falsefalse
解得v=8m/s
（3）线框匀速运动过程中，对M：false
false
false
解得v0=8m/s
设ef，gh间距为L，从ab边到达ef至cd到达gh的过程中，由动能定理：
false
解得：L=1.2m
13．（1）false；（2）false；（3）false
【详解】
（1）经分析可知，金属杆false运动到水平轨道的false处时的速度最大，最大值为false，此时回路中产生的感应电动势最大，且最大值为
false
此时回路中的感应电流最大，最大值为
false
解得
false
（2）金属杆false在斜导轨上下滑的过程中发生的位移为
false
该过程中穿过回路的磁通量的变化为
false
回路中产生的平均感应电动势为
false
回路中的平均感应电流为
false
通过回路的电荷量
false
解得
false
（3）设金属杆false在水平导轨上运动的过程中克服安培力做的功为false，由动能定理有
false
克服安培力做功的平均功率为
false
解得
false
14．(1)false (2) B0=1T (3) false
【详解】
（1）0~1s内，false ，而false ，可得false
（2）小灯泡正常发光时，false，即此时导体棒中电流为false ；
导体棒达到最大速度时满足false ，其中false ，
false ，vm=10m/s，
解得B0=1T
（3）导体棒在磁场中滑行的距离为false；
从导体棒静止释放至速度达到最大的过程中，通过导体棒的总电荷量为：
false
通过电阻R1的电荷量为false
15．（1）false；（2）false；（3）false
【详解】
（1）因为a棒滑过绝缘材料后减速运动，所以只要a棒刚滑过绝缘材料时b棒不动，b就可以静止不动，由题意得：
S掷向“1”，电容器充电后电压为U1，则
U1=E0，
S掷向“2”，a棒加速到匀速运动时，设a棒速度为v，电容器电压为U2，则
U2=BLv
a棒加速过程，根据动量定理
false
电容器放电
false
a棒滑过绝缘材料后，回路电动势
BLv=2IR
b棒
BIL=F0
联立解得
false；
（2）电源电动势小于E0，则b棒保持静止．设a棒出磁场Ⅰ时的速度为v
对a棒通过虚线M1N1M2N2过程中，根据动量定理得：
false
电荷量false
false
联立得
false
根据能量守恒，a棒产生的焦耳热
false
联立得
false
（3）电源电动势大于E0，a棒滑过绝缘材料后，瞬时细线被拉断，b棒开始运动．a棒通过虚线M1N1M2N2过程中，设b棒不能出磁场区域Ⅱ．
经分析得：a、b两棒的动量变化量大小相同，则：
false
解得
false
因为
false
所以
false
即b棒不能出磁场区域Ⅱ，则
false
16．（1）MN上感应电流的方向为N→M；（2）0.4V；（3）0.4A；（4）0.016N，方向向左．
【解析】
【详解】
（1）根据右手定则可知MN上感应电流的方向为N→M；
（2）导体棒向右运动，切割磁感线产生感应电动势：E=BLv
代入数据解得：E=0.1×0.4×10V=0.4V
（3）由欧姆定律得感应电流：false ；
（4）导体棒所受安培力：F安=BIL
代入数据解得：F安=0.1×0.4×0.4N=0.016N；
根据左手定则可知安培力的方向向左．
【点睛】
本题考查了求电流、拉力、电压，应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式、平衡条件即可正确解题；注意左手定则和右手定则的使用方法．
17．(1)见解析；(2)电流方向为false；false
【详解】
(1)铜盘可以看成是由无数根半径为false的铜线组成，铜导线在磁场中做切割磁感线运动产生感应电动势，在false闭合回路中产生感应电流。
(2)根据右手定则可知，D点相当于电源的正极，故通过电阻false的电流方向为false，根据已知可得
false，false，false，false
解得
false
18．（1）竖直向下；（2）10-3N；（3）零；
【详解】
（1）根据左手定则知：导线所受安培力方向向下；
（2）根据公式F=BIL得，导线所受的安培力为：
F=0.5×10-4×2×10N=10-3N；
（3）当导线南北放置时，导线与磁场方向平行，此时导线所受安培力大小为零；
19．(1)1：4；(2)false；(3)2mgl。
【详解】
(1)金属线框进入磁场Ⅰ和Ⅱ后，均做匀速运动，据平衡条件有
mgsinθ=F安=BIl
线框切割磁感线时，电动势
E=Blv
线框中的电流
false
联立解得：
false
所以
false；
(2)金属线框进入磁场Ⅰ前、离开磁场Ⅰ到进入磁场Ⅱ前，都是做匀加速直线运动，加速度为?
a=gsinθ
由运动学公式
?false
false
联立解得：
false
(3)产生的热量等于克服安培力做功
false
一、单选题
1．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2。则( )
A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a
B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a
C．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向右
D．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右
2．如图甲所示，半径为r，匝数为n的线圈，其两极分别与固定在水平位置的平行金属板A，B相连，线圈处于匀强磁场之中，磁场的方向垂直于线圈平面，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示（垂直纸面向里为正方向，忽略虚线右侧的感生电场），在false时刻，将一质量为m，电荷量为false，重力不计的粒子从平行金属板中正位置由静止释放，对粒子在false时间的运动，正确的判断是（ ）
A．粒子可能一直向下做加速运动
B．粒子可能一直向上做加速运动
C．粒子可能先向下加速运动接着向下减速运动且恰好到达下极板
D．粒子可能先向上加速运动接着向上减速运动且恰打到达上极板
3．如图所示，A线圈接一灵敏电流表G，B导轨放在匀强磁场中，B导轨的电阻不计，具有一定电阻的导体棒CD在恒力作用下由静止开始运动，B导轨足够长，则通过电流表中的电流大小和方向是（ ）
A．G中电流向上，强度逐渐增强
B．G中电流向下，强度逐渐增强
C．G中电流向上，强度逐渐减弱，最后为零
D．G中电流向下，强度逐渐减弱，最后为零
4．如图是磁电式转速传感器的结构简图。该装置主要由测量齿轮、T形软铁、永久磁铁、线圈等原件组成。测量齿轮为磁性材料，N个齿等距离地安装在被测旋转体的一个圆周上（圆心在旋转体的轴线上），齿轮转动过程中，当齿靠近T形软铁时，由于磁化作用，软铁中的磁场增强，相反，远离时磁场减弱。现测得线圈中感应电流的变化频率为f，旋转体角速度为ω。则正确的是（ ）
A．false
B．当齿距离T形软铁最近的时候，线圈中电流最大
C．线圈中的感应电流方向不变，只是大小发生周期性变化
D．若旋转体转速均匀增加，则与线圈串联的交流电流表的示数不变
5．如图所示，A和B是电阻为R的电灯，L是自感系数较大的线圈，当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中，正确的是（ ）
A．B灯逐渐熄灭
B．A灯将比原来更亮一些后再熄灭
C．有电流通过B灯，方向为c→d
D．有电流通过A灯，方向为b→a
6．如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为光敏电阻（光照强度增加，电阻减小），C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若增大照射光强度，则（ ）
A．电压表的示数减小
B．电源的输出功率减小
C．电容器上的电荷量增加
D．两表示数变化量的绝对值false不变
7．在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，断开电键时人会有触电的感觉。关于断开电键时，以下说法正确的是（ ）
A．流过人体的电流大于流过线圈的电流
B．A点电势比B点高
C．流过人的电流方向从B→A
D．线圈中的电流突然增大
二、多选题
8．有一个铜盘，轻轻拨动它，能长时间的绕轴自由转动，如果在圆盘转动时把条形磁铁的N极放在圆盘边缘的正上方，但并不与圆盘接触，则下列说法正确的是
A．铜盘中既有感应电动势，又有感应电流
B．铜盘的转动不受磁铁的影响
C．铜盘受到磁铁影响越转越慢
D．若换为S极，则越转越快
9．如图所示，a和b是两条等长的平行长直导线，固定在光滑绝缘的水平桌面上，通过两长直导线的电流相等，方向未知。在两长直导线正中间放入一电流方向水平向右的长直导线，该导线在a、b产生的磁场作用下恰好保持静止。则ab的电流方向可能是（ ）
A．均向左
B．均向右
C．a的向左，b的向右
D．a的向右，b的向左
三、填空题
10．如图，长度均为L的长直导体棒a、b平行置于光滑绝缘水平桌面，b棒固定，a棒与力传感器相连。当a、b中分别通以大小为Ia、Ib的恒定电流时，a棒静止，传感器受到a给它水平向左、大小为F的拉力。则a、b中的电流方向______（选填“相同”或“相反”），a中电流在b棒所在处产生的磁感应强度大小为______。
11．如图所示，电阻false的导体false沿光滑导线框向右做匀速运动，线框中接有电阻false，线框放在磁感应强度false的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导体false的长度false，运动速度false．线框的电阻不计．
（1）电路false中相当于电源的部分是__________，相当于电源的正极是_________端．
（2）导体切割磁感线所产生的感应电动势false__________false，流过电阻false的电流false_________false．
（3）导体false向右匀速运动所需的外力false__________false．
（4）电阻false上消耗的功率false__________false．
（5）外力的功率false__________false．
四、解答题
12．如图所示，倾角false的足够长的固定绝缘斜面上，有一个n=5匝、质量M=1kg、总电阻false的矩形线框abcd，ab边长false，bc边长false．将线框置于斜面底端，使cd边恰好与斜面底端平齐，在斜面上的矩形区域efgh内有垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T，现通过沿着斜面且垂直于ab的细线以及滑轮把线框和质量m= 3kg的物块连接起来，让物块从离地面某高度处静止释放，线框沿斜面向上运动，恰好能够匀速进入有界磁场区域．当线框cd边刚好穿出磁场区域时，物块m恰好落到地面上，且不再弹离地面，线框沿斜面能够继续上升的最大的高度h=1.92m,线框在整个上滑过程中产生的焦耳热Q=36J,已知线框与斜面的动摩擦因数false, g取false, false,求:
(1)线框进入磁场之前的加速度；
(2)线框cd边刚好穿出有界磁场区域时的速度；
(3)有界磁场的宽度（即ef到gh的距离）
13．如图甲所示，两平行导轨是由倾角为false的两倾斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成的，并处于磁感应强度大小为false、方向竖直向上的匀强磁场中，两导轨间距为false，上端用阻值为false的电阻连接。一质量为false的金属杆false在false时由静止开始在沿倾斜导轨向下的拉力（图中未画出）作用下沿导轨下滑，在false时刻金属杆false滑至false处时撤去拉力，金属杆false在水平导轨上继续运动，其速率false随时间false的变化规律如图乙所示，在false时刻刚好停在水平导轨的false处。若全过程中电阻false上产生的总热量为false，金属杆false始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，导轨和杆false的电阻以及一切摩擦均不计。求：
（1）金属杆false中通过的最大感应电流false；
（2）金属杆false在斜导轨上下滑的过程中通过电阻false的电荷量false；
（3）金属杆false在水平导轨上运动的过程中克服安培力做功的平均功率false。
14．如图（甲）所示，AB、CD是间距为L＝1m的足够长的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面夹角为α，在虚线下方的导轨平面内存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，导轨电阻不计，长为1m的导体棒ab垂直放置在导轨上，导体棒电阻R＝1Ω；AB、CD右侧连接一电路，已知灯泡L的规格是“3V，3W”，定值电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω．在t＝0时，将导体棒ab从某一高度由静止释放，导体棒的速度﹣时间图象如图（乙）所示，其中OP段是直线，PM段是曲线．若导体棒沿导轨下滑12.5m时，导体棒达到最大速度，并且此时灯泡L已正常发光，假设灯泡的电阻恒定不变，重力加速度g＝10m/s2，试求：
（1）导轨平面与水平面的夹角α；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小B0；
（3）从导体棒静止释放到速度达到最大的过程中，通过电阻R1的电荷量．
15．如图，电容为 C 的电容器通过单刀双掷开关 S 左边与一可变电动势的直流电源相连，右边与两根间距为 L 的光滑水平金属导轨 M1M2P1P2、N1N2Q1Q2 相连（M1 处左侧有一小段光滑绝缘材料隔开且各部分平滑连接）．水平导轨存在两个磁感应强度大小均为 B 的匀强磁场区域， 其中区域 I 方向竖直向上，区域Ⅱ竖直向下，虚线间的宽度都为 d，两区域相隔的距离足够大．有两根电阻均为 R 的金属棒 a 和 b 与导轨垂直放置，金属棒 a 质量为 m，金属棒 b 质量为 3m，b 棒置于磁场Ⅱ的中间位置 EF 处，并用绝缘细线系住，细线能承受的最大拉力为 F0．现将 S 掷向“1”，经足够时间后再掷向“2”，已知在 a 棒到达小段绝缘材料前已经匀速运动．
（1）当 a 棒滑过绝缘材料后，若要使 b 棒在导轨上保持静止，则电源电动势应小于某一值E0．求 E0 的大小．
（2）若电源电动势小于 E0，使 a 棒以速度 v1(v1 为已知量)滑过绝缘材料，求 a 棒通过虚线 M1N1 和 M2N2 的过程中，a 棒产生的焦耳热．
（3）若电源电动势大于 E0，使 a 棒以速度 v2(v2 为已知量)滑过绝缘材料，从 a 棒刚好滑过绝缘材料开始计时，经过 t0 后滑过虚线 M2N2 位置，此时 a 棒的速度为falsev2
求 t0 时刻金属棒 b 的速度大小．
16．如图所示，两平行光滑导轨相距40cm，处在垂直向里磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，电阻R为1Ω，导线MN电阻不计，当MN在外力作用下以10m/s的速度向右匀速运动时．
（1）判断MN上感应电流的方向；
（2）求MN滑动时产生的感应电动势；
（3）求回路中感应电流的大小；
（4）求MN所受的磁场力的大小与方向．
17．1831年10月28日，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机（如图甲），它是利用电磁感应的原理制成的，是人类历史上的第一台发电机。图乙是这个圆盘发电机的示意图圆盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触，使圆盘转动，电阻false中就有电流通过。
(1)说明法拉第的圆盘发电机的原理；
(2)圆盘如图示方向以每秒false转转速转动，圆盘半径为false，圆盘所在处的磁感应强度大小为false，不计铜盘电阻，请判断通过电阻false的电流方向和大小。
18．如图所示，赤道上的地磁场可视为由南向北的水平匀强磁场，磁感应强度B=0.50×10－4T。赤道上有一根沿东西方向放置的直导线，长L=2.0m，通有方向由东向西、大小I=10A的电流。
（1）判断导线所受安培力方向是竖直向上还是竖直向下；
（2）求导线所受安培力F的大小；
（3）如果将上述通电导线沿南北方向放置，则导线所受安培力大小为多少?
19．如图，一质量为m、边长为l的正方形金属线框abcd沿倾角为θ=30°的光滑斜面由静止下滑，依次经过宽度均为l的两匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，下滑过程中，线框bc边一直与磁场边界平行，且金属线框bc边的初始位置离磁场Ⅰ的上边界的距离为false，两磁场的方向均垂直斜面向里，Ⅰ区域的磁感应强度是Ⅱ区域的磁感应强度的2倍。两磁场的间距为L（L未知，但L＞l），线框进入磁场Ⅰ时，恰好做匀速运动，从磁场I中穿出后又匀速通过磁场Ⅱ。重力加速度为g，求：
(1)在Ⅰ、Ⅱ两磁场中匀速运动时的速度大小的比值；
(2)写出L与l的关系式；
(3)若斜面底端离磁场Ⅱ下边界的距离为l，求金属线框从静止开始下滑到底端所产生的热量。
参考答案
1．B
【详解】
A．线框进入磁场时，磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流方向为false，故A错误；
B．导线框离开磁场时，磁通量减小，感应电流方向为false，故B正确；
C．导线框离开磁场时，由左手定则可知，受到的安培力方向水平向左；故C错误；
D．导线框进入磁场时，由左手定则可知，受到的安培力方向水平向左，故D错误；
故选B。
2．D
【详解】
在false内线圈中产生逆时针方向的电流，此时B极板为正，A极板为负，场强方向向上，此过程中粒子向上做加速运动；在false内线圈中产生顺时针方向的电流，此时A极板为正，B极板为负，场强方向向下，此过程中粒子向上做减速运动；即整个过程中粒子可能先向上加速运动接着向上减速运动且恰打到达上极板。
故选D。
3．D
【解析】
【详解】
体棒CD在恒力F作用下从静止开始先做加速运动，CD产生的感应电动势：E=BLv，电流：false，CD受到的安培力：false，由于速度v增大，安培力不断增大，CD受到的合力：F-F安培减小，CD的加速度减小，CD做加速度减小的加速运动，当F=F安培时，CD棒做匀速直线运动，感应电流I先不断增加，增加的越来越慢，最后保持不变，则穿过A线框的磁通量增大由快变慢最后保持不变，由法拉第电磁感应定律可知，G中产生的感应电动势由大变小，最后没有感应电动势产生，则G是电流逐渐减弱，最后电流为零；根据右手定则判断可知，CD棒中产生的感应电流方向D→C，由安培定则判断得，穿过A线框中磁场的方向向里，磁通量增大，则由楞次定律判断得到G中电流向下，故 D正确，ABC错误。
4．A
【详解】
A．旋转体转一圈，测量齿轮靠近和远离线圈N次，线圈中的感应电流变化N次，旋转体的角速度为false，故转速为
false
故线圈中感应电流的变化频率为
false
故A正确；
B．当齿距离T形软铁最近的时候，通过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，线圈中电流最小，故B错误；
C．测量齿轮靠近和远离线圈时，线圈中磁通量的变化相反，产生的感应电流方向相反，故C错误；
D．旋转体转速越高，测量齿轮靠近和远离线圈越快，线圈中磁通量的变化越大，线圈中感应电动势越大，线圈中的感应电流越强，则与线圈串联的交流电流表的示数变大，故D错误。
故选A。
5．D
【分析】
考查断电自感。
【详解】
A．电路稳定后将S1断开，线圈L通过开关S2与灯泡A构成回路，灯泡B无自感电流通过，灯泡B直接熄灭，A错误；
B．断开前AB亮度相同，则线圈电阻阻值与电阻R阻值相同，通过线圈的电流与通过灯泡A的电流相同，将S1断开，灯泡A中电流变成通过线圈电流，大小没有变，所以不会比原来更亮，B错误；
C．电路稳定后将S1断开，线圈L通过开关S2与灯泡A构成回路，灯泡B无自感电流通过，C错误；
D．有电流通过A灯，方向为b→a，D正确。
故选D。
6．D
【详解】
由图可知，L和R2串联后和前容器C并联，再与R1串联，电容器在电路稳定时相当于断路。
A．当增大照射光强度时，光敏电阻R2减小，电路的总电阻减小，总电流I增大，由部分电路的欧姆定律false知，电压表的示数增大，故A错误；
B．当外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大；当外电路电阻小于电源内阻时，随着外电路电阻的增大，电源的输出功率增大；当外电路电阻大于电源内阻时，随着外电路电阻的增大，电源的输出功率减小。由于不知道光敏电阻减小后外电路总电阻和电源内阻的具体关系，则无法判断电源的输出功率时增大还是减小的，故B错误；
C．电容器板间电压为
false
而I增大，则UC减小，则电容器上的电荷量false减小，故C错误；
D．两表示数变化量的绝对值
false
不变，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．断开电键时，线圈与人组成闭合回路，所以流过人体的电流等于流过线圈的电流，故A错误；
BC．断开电键时，线圈中产生的感应电流从左到右，线圈相当于电源，所以线圈的右端相当于电源的正极，故A点电势比B点低，所以流过人的电流方向为B→A，故B错误，C正确；
D．断开电键时，线圈中的电流减小，线圈发生自感，产生感应电流，阻碍原电流的减小，使电流不会发生突变，而是由原来的值逐渐减小，故D错误。
故选C。
8．AC
【解析】
【详解】
AB．当铜盘转动时，切割磁感线，产生感应电动势，由于电路闭合，则出现感应电流；故A正确，B错误．
C．处于磁场中的部分圆盘会受到安培力作用，此力阻碍铜盘转动，使得铜盘越转越慢直至停止，故C正确；
D．磁盘的转动跟磁铁的N、S极的方向无关，故D错误．
9．AB
【详解】
由右手定则可知，若a、b两导线的电流方向相同，则中间直导线处产生的磁场方向相反，磁感应强度为零,中间通电导线受到的安培力恰好为0，故AB正确，CD错误。
故选AB。
10．相同 false
【详解】
[1] a棒静止，传感器受到a给它水平向左、大小为F的拉力,说明两导体棒互相吸引，则a、b中的电流方向相同；
[2] a中电流在b棒所在处产生的磁感应强度大小为
false
11．（1）ab， a， （2）0.4， 0.8， （3）0.032 （4）0.256 （5）0.32
【解析】
（1）电路abcd中相当于电源的部分是ab，由右手定则判断a是电源正极．
（2）导体切割磁感线所产生的感应电动势false
false
（3）导体false向右匀速运动所需的外力false
（4）电阻false上消耗的功率false
（5）外力的功率等于电功率：false
点睛：解答本题的关键要掌握右手定则、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、左手定则等电磁感应中常用的规律；知道导体棒运动过程中的能量转化关系：外力的功率等于安培力的功率，等于转化成的电功率．
12．（1）5m/s2 （2）8m/s （3）1.2m
【详解】
（1）对M、m整体：false
解得a=5m/s2
（2）从cd边刚出磁场到相框上升到最大高度的过程中：falsefalse
解得v=8m/s
（3）线框匀速运动过程中，对M：false
false
false
解得v0=8m/s
设ef，gh间距为L，从ab边到达ef至cd到达gh的过程中，由动能定理：
false
解得：L=1.2m
13．（1）false；（2）false；（3）false
【详解】
（1）经分析可知，金属杆false运动到水平轨道的false处时的速度最大，最大值为false，此时回路中产生的感应电动势最大，且最大值为
false
此时回路中的感应电流最大，最大值为
false
解得
false
（2）金属杆false在斜导轨上下滑的过程中发生的位移为
false
该过程中穿过回路的磁通量的变化为
false
回路中产生的平均感应电动势为
false
回路中的平均感应电流为
false
通过回路的电荷量
false
解得
false
（3）设金属杆false在水平导轨上运动的过程中克服安培力做的功为false，由动能定理有
false
克服安培力做功的平均功率为
false
解得
false
14．(1)false (2) B0=1T (3) false
【详解】
（1）0~1s内，false ，而false ，可得false
（2）小灯泡正常发光时，false，即此时导体棒中电流为false ；
导体棒达到最大速度时满足false ，其中false ，
false ，vm=10m/s，
解得B0=1T
（3）导体棒在磁场中滑行的距离为false；
从导体棒静止释放至速度达到最大的过程中，通过导体棒的总电荷量为：
false
通过电阻R1的电荷量为false
15．（1）false；（2）false；（3）false
【详解】
（1）因为a棒滑过绝缘材料后减速运动，所以只要a棒刚滑过绝缘材料时b棒不动，b就可以静止不动，由题意得：
S掷向“1”，电容器充电后电压为U1，则
U1=E0，
S掷向“2”，a棒加速到匀速运动时，设a棒速度为v，电容器电压为U2，则
U2=BLv
a棒加速过程，根据动量定理
false
电容器放电
false
a棒滑过绝缘材料后，回路电动势
BLv=2IR
b棒
BIL=F0
联立解得
false；
（2）电源电动势小于E0，则b棒保持静止．设a棒出磁场Ⅰ时的速度为v
对a棒通过虚线M1N1M2N2过程中，根据动量定理得：
false
电荷量false
false
联立得
false
根据能量守恒，a棒产生的焦耳热
false
联立得
false
（3）电源电动势大于E0，a棒滑过绝缘材料后，瞬时细线被拉断，b棒开始运动．a棒通过虚线M1N1M2N2过程中，设b棒不能出磁场区域Ⅱ．
经分析得：a、b两棒的动量变化量大小相同，则：
false
解得
false
因为
false
所以
false
即b棒不能出磁场区域Ⅱ，则
false
16．（1）MN上感应电流的方向为N→M；（2）0.4V；（3）0.4A；（4）0.016N，方向向左．
【解析】
【详解】
（1）根据右手定则可知MN上感应电流的方向为N→M；
（2）导体棒向右运动，切割磁感线产生感应电动势：E=BLv
代入数据解得：E=0.1×0.4×10V=0.4V
（3）由欧姆定律得感应电流：false ；
（4）导体棒所受安培力：F安=BIL
代入数据解得：F安=0.1×0.4×0.4N=0.016N；
根据左手定则可知安培力的方向向左．
【点睛】
本题考查了求电流、拉力、电压，应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式、平衡条件即可正确解题；注意左手定则和右手定则的使用方法．
17．(1)见解析；(2)电流方向为false；false
【详解】
(1)铜盘可以看成是由无数根半径为false的铜线组成，铜导线在磁场中做切割磁感线运动产生感应电动势，在false闭合回路中产生感应电流。
(2)根据右手定则可知，D点相当于电源的正极，故通过电阻false的电流方向为false，根据已知可得
false，false，false，false
解得
false
18．（1）竖直向下；（2）10-3N；（3）零；
【详解】
（1）根据左手定则知：导线所受安培力方向向下；
（2）根据公式F=BIL得，导线所受的安培力为：
F=0.5×10-4×2×10N=10-3N；
（3）当导线南北放置时，导线与磁场方向平行，此时导线所受安培力大小为零；
19．(1)1：4；(2)false；(3)2mgl。
【详解】
(1)金属线框进入磁场Ⅰ和Ⅱ后，均做匀速运动，据平衡条件有
mgsinθ=F安=BIl
线框切割磁感线时，电动势
E=Blv
线框中的电流
false
联立解得：
false
所以
false；
(2)金属线框进入磁场Ⅰ前、离开磁场Ⅰ到进入磁场Ⅱ前，都是做匀加速直线运动，加速度为?
a=gsinθ
由运动学公式
?false
false
联立解得：
false
(3)产生的热量等于克服安培力做功
false
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