第2章測評(píng)

（時(shí)間:75分鐘滿分:100分）

一、單項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題4分，共16分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是

符合題目要求的。

1.（2021安徽銅陵浮山中學(xué)檢測）如圖所示，將兩端刮掉絕緣漆的導(dǎo)線繞在一把錘刀上,一端接

上電池（電池另一極與鏗刀接觸），手持導(dǎo)線的另一端，在神刀上來回劃動(dòng)，由于鏗刀表面凹凸不

平，就會(huì)產(chǎn)生電火花。下列說法中正確的是（）

電火花小實(shí)臉

A.產(chǎn)生電火花的回路只由導(dǎo)線與電池組成

B.若導(dǎo)線端只向一個(gè)方向劃動(dòng)也能產(chǎn)生電火花

C.鏗刀采用什么材料制成對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響

D.自感電動(dòng)勢的方向與導(dǎo)線端劃動(dòng)的方向有關(guān)

便面由題圖可知，產(chǎn)生電火花的回路由導(dǎo)線、鏗刀與電池組成，故A錯(cuò)誤;手持導(dǎo)線的另一端,

在鋰刀上來回劃動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電火花，是由于電路時(shí)通時(shí)斷,在回路中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢產(chǎn)生的，

與導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的方向無關(guān)，如導(dǎo)線端只向一個(gè)方向劃動(dòng)也能產(chǎn)生電火花，故B正確;產(chǎn)生電火花

的回路由導(dǎo)線、鋰刀與電池組成，如果鏗刀是絕緣體，則實(shí)驗(yàn)不能完成，故C錯(cuò)誤;自感電動(dòng)勢

的方向與電流接通或電流斷開有關(guān)，與導(dǎo)線端劃動(dòng)的方向無關(guān)，故D錯(cuò)誤。

前B

2.（2020遼寧遼河油田二中期中）如圖所示，繞在鐵芯上的線圈M與電源、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)

組成了一個(gè)閉合回路，在鐵芯的右端，線圈P與電流表連成閉合電路。下列說法正確的是（）

A.開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，線圈P中有感應(yīng)電流，線圈M、P相互排斥

B.開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，使變阻器滑片向左勻速移動(dòng)，線圈P中有感應(yīng)電流，線圈M、P相互

排斥

C.開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，使變阻器滑片向右勻速移動(dòng)，線圈P中有感應(yīng)電流，線圈M、P相互

排斥

D.開關(guān)S閉合瞬間，線圈P中有感應(yīng)電流，線圈M、P相互吸引

麗開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，線圈M中的電流不變，由安培定則可知，產(chǎn)生的磁場方向沿鐵芯

軸線向右，線圖P中的磁通量不變，故不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,M、尸沒有排斥作用，也沒有吸引作用,

故A錯(cuò)誤;當(dāng)開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，滑片向左勻速移動(dòng)，線圈M中的電流增大，因而穿過線圈

P的磁通量增加，線圈P中產(chǎn)生感應(yīng)電流，并且由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場方向與線圈"的

磁場方向相反，故M、尸兩線圈相互排斥,B正確;同理可知C錯(cuò)誤;開關(guān)S閉合瞬間，線圈P中

有感應(yīng)電流,M、P相互排斥，所以D錯(cuò)誤。

莪B

B

at

3.（2020山東九校月考）如圖所示的金屬線框，面積為S,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁

場的方向與線框平面成3角，線框從圖示實(shí)線位置,以線框ab邊為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過90°到虛線

位置時(shí)，所用時(shí)間為T,則該過程（）

A.在初始位置時(shí)，穿過線圈的磁通量0=B5cos。

B.線框中磁通量的變化量為△0=0

C.線框中感應(yīng)電流方向先沿adcba方向再沿abcda方向

D.線框中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢為

庭明初始位置，磁通量O=BSsin4選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若規(guī)定從而〃面的下面穿過到上表面的磁通

量為正，則末位置的磁感線從上面穿過下面，磁通量為（P'=-BScos0,可得△0'-0=-BScos

0-BSsin6=-BS（cos6+sin6）,負(fù)號(hào)表示磁通量變化的方向沿負(fù)方向，而變化量的大小為BS（cos

（9+sin0）,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由楞次定律知，線框中感應(yīng)電流方向始終為adcba,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由法拉第

電磁感應(yīng)定律有E=，選項(xiàng)D正確。

SID

4.（2020黑龍江海林朝鮮族中學(xué)月考）MMG”為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌從cd為跨在導(dǎo)

軌上的兩根金屬桿，勻強(qiáng)磁場垂直穿過MMG”所在的平面,方向如圖所示，則（）

A.若固定使cd向右滑動(dòng),則回路中電流方向?yàn)閍—b—d-c

B.若ab向左、cd向右同時(shí)運(yùn)動(dòng)，則回路中電流為零

C.若ab、cd以相同的速度一起向右滑動(dòng),則回路中電流方向?yàn)閏-d—力—a

D.若ab、cd都向右運(yùn)動(dòng)，且兩桿速度則回路中電流方向?yàn)镃Td—b—a

廨前若固定阪使cd向右滑動(dòng)，由右手定則可判斷出應(yīng)產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流，故A錯(cuò)誤。若

ab向左,cd向右,ab、cd所圍的線圈面積增大，磁通量增大，由楞次定律得知中有順時(shí)針

方向的電流，故B錯(cuò)誤。若ab、cd同向且速度大小相同,M、cd所圍的線圈面積不變，磁通量

不變，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤。若ab、4向右運(yùn)動(dòng)，且%（;＞為,則“3c所圍面積增大，磁

通量也增大,故由楞次定律可判斷出回路中電流方向?yàn)閏—d一匕一”,故D正確。故選D。

軸D

二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題6分，共24分,每小題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的

得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

5.（2020江蘇宿遷中學(xué)質(zhì)檢）“電磁感應(yīng)鋁箔封口機(jī)”被廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥、食品、化工等生產(chǎn)行

業(yè)的產(chǎn)品封口環(huán)節(jié)中。如圖所示為一手持式封口機(jī)，它的工作原理是,當(dāng)接通電源時(shí)，內(nèi)置線圈

產(chǎn)生磁場，當(dāng)磁感線穿過封口鋁箔材料時(shí),瞬間產(chǎn)生大量小渦流，致使鋁箔自行快速發(fā)熱，熔化

復(fù)合在鋁箔上的溶膠，從而粘貼在待封容器的封口處，達(dá)到迅速封口的目的。下列有關(guān)說法正

確的是（）

A.封口材料可用普通塑料來代替鋁箔

B.該封口機(jī)可用干電池作為電源以方便攜帶

C.封口過程中溫度過高，可適當(dāng)減小所通電流的頻率來解決

D.該封口機(jī)適用于玻璃、塑料等多種材質(zhì)的容器封口，但不適用于金屬容器,以免損壞容器

麗由于封口機(jī)利用了電磁感應(yīng)原理，故封口材料必須是金屬類材料，而且電源必須是交流

電源,A、B錯(cuò)誤;減小內(nèi)置線圈中所通電流的頻率可降低封口過程中產(chǎn)生的熱量,即控制溫

度,C正確;封口材料應(yīng)是金屬類材料，但對(duì)應(yīng)被封口的容器不能是金屬，否則同樣會(huì)被熔化，只

能是玻隔、塑料等材質(zhì),D正確。

|答案|CD

裔

6.（2020河北邯鄲大名一中月考）超導(dǎo)體具有電阻為零的特點(diǎn)，如圖為超導(dǎo)磁懸浮原理圖，〃是

一個(gè)超導(dǎo)閉合環(huán),置于一個(gè)電磁鐵線圈b的正上方，當(dāng)閉合開關(guān)S后，超導(dǎo)環(huán)能懸浮在電磁鐵上

方，保持平衡。下列說法正確的有（）

A.閉合開關(guān)S瞬間環(huán)中感應(yīng)電流受到的安培力向上

B.閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后。環(huán)中不再有電流

C.閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后通過a環(huán)的電流是恒定電流

D.R取不同的電阻，穩(wěn)定后a環(huán)所受安培力都相等

麗閉合開關(guān)S瞬間，線圈中磁通量增大，則由楞次定律可知，“中產(chǎn)生的安培力將使a環(huán)有向

上運(yùn)動(dòng)的趨勢，故a環(huán)中感應(yīng)電流受到的安培力向上，故A正確;由于線圈a由超導(dǎo)體制成，沒

有電阻所以不消耗能量，故電流一直存在，故B錯(cuò)誤;閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后通過a環(huán)的電流不再變

化，故為恒定電流，故C正確;因a環(huán)能懸浮在電磁鐵上方，保持平衡，所以受到的安培力一定等

于重力，故穩(wěn)定時(shí)受安培力與電阻R無關(guān)，故D正確。

答案|ACD

7.（2020山西陽泉期末）如圖所示，質(zhì)量均為根的金屬棒MN、尸。垂直于水平金屬導(dǎo)軌放置且

與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒MN與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2",金屬棒尸。與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)

摩擦因數(shù)為“，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場的方向豎直向下。

則金屬棒MN在恒力作用下向右運(yùn)動(dòng)的過程中，有（）

‘XXX，

XX」XX

XXXXXXXX

XXXXXXXX

X~X?"X"""X_X?7x~~x~~X

)N

A.安培力對(duì)MN棒做正功

B.P。棒不受安培力作用

C.MN棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),最終勻速運(yùn)動(dòng)

D.PQ棒始終靜止，安培力對(duì)PQ不做功

廨前金屬棒所受最大靜摩擦力為力m=2/""g,則在恒力F=^img作用下向右運(yùn)動(dòng)的過程中,

產(chǎn)生NMPQN方向的電流，由左手定則可知,MN受安培力向左，則安培力對(duì)MN做負(fù)功,PQ受

到向右的安培力，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;隨著導(dǎo)體棒速度的增加,感應(yīng)電流變大，則安培力變

大,的加速度減小，當(dāng)滿足尸=2〃mg+F央，即F*個(gè)mg時(shí)加速度為零，速度最大,以后將做勻

速運(yùn)動(dòng);此時(shí)PQ所受的安培力也為F去=/""g4m,則PQ始終保持靜止，安培力對(duì)PQ不做功,

選項(xiàng)C、D正確。故選CD。

|答案KD

8.（2020湖北荊門調(diào)考）如圖所示，光滑斜面PMNQ的傾角為6?=30°，斜面上放置一矩形導(dǎo)體線

框”兒4,其中ab邊長Li=0.5m,bc邊長為乙2,線框質(zhì)量m-\kg、電阻R=0.4有界勻強(qiáng)磁場

的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8=2T,方向垂直于斜面向上，牙為磁場的邊界，且ef//MN.導(dǎo)體框在沿斜面

向上且與斜面平行的恒力尸=10N作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，其ab邊始終保持與底邊MN平

行。已知導(dǎo)線框剛進(jìn)入磁場時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，且進(jìn)入過程中通過導(dǎo)線框某一截面的電荷量q=0.5

C,則下列判斷正確的是（）

A.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時(shí)的速度為2m/s

B.導(dǎo)線框he邊長為￡?=0.1m

C.導(dǎo)線框開始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab邊到磁場邊界外?的距離為0.4m

D.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量為1J

解析［導(dǎo)線框剛進(jìn)入磁場時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，則F-mgsin30°+,解得v-2m/s,選項(xiàng)A正確;根據(jù)q=,

解得乙2=0.2m,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;線圈在磁場外運(yùn)動(dòng)的加速度”==5m/sz,則導(dǎo)線框開始運(yùn)動(dòng)時(shí)

邊到磁場邊界爐的距離為x=m=0.4m,選項(xiàng)C正確;導(dǎo)線框進(jìn)入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量為

Q=FL2-mgL2sin30°=10x0.2J-10x0.5x0.2J=1J,選項(xiàng)D正確。故選ACD。

答案|ACD

三、非選擇題:共60分。考生根據(jù)要求作答。

9.（4分）（2020上海楊浦檢測）如圖所示，水平放置的兩組光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒

PQ、MN,當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),將在的作用下向右運(yùn)動(dòng)，由此可知PQ

所做的運(yùn)動(dòng)是?

齷的水平放置光滑軌道上的金屬棒MN位于磁場中,當(dāng)線圈“中產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí),金屬棒

會(huì)受到磁場對(duì)它的安培力作用下從而發(fā)生運(yùn)動(dòng);金屬棒向右運(yùn)動(dòng)，據(jù)左手定則可得,通過金

屬棒MN的電流方向是M到N,所以線圈心中電流的磁場方向由心指向小；所以心中磁場是

由指向42的減小或由乙2指向L1的增大，通過P。的電流是。到P減小或P到。增大，所

以PQ所做的運(yùn)動(dòng)是向右減速或向左加速。

國案］（1）安培力（2）向右減速或向左加速

10.（4分）如圖所示，質(zhì)量〃?=100g的鋁環(huán)，用細(xì)線懸掛起來，環(huán)中央距地面高度〃=0.8m,有一質(zhì)

量M=200g的小磁鐵（長度可忽略），以10m/s的水平速度射入并穿過鋁環(huán)，落地點(diǎn)距鋁環(huán)原位

置的水平距離為3.6m,則磁鐵與鋁環(huán)發(fā)生相互作用時(shí)（小磁鐵穿過鋁環(huán)后的運(yùn)動(dòng)看作平拋運(yùn)

動(dòng)）鋁環(huán)向邊偏斜;若鋁環(huán)在磁鐵穿過后速度為2m/s,在磁鐵穿過鋁環(huán)的整個(gè)過程

中，環(huán)中產(chǎn)生電能為J（g取10m/s2）?

庭責(zé)由楞次定律可知，當(dāng)小磁鐵向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋁環(huán)向右邊偏斜（阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)）。由能量守恒可

2

得:由磁鐵穿過鋁環(huán)飛行的水平距離可求出磁鐵穿過后的速度片=9m/s,Et=Mr-Wv'=1.7J?

矗右1.7

11.（5分）（2021福建廈門一中月考）如圖是某實(shí)驗(yàn)小組在“研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向”

實(shí)驗(yàn)中的部分操作示意圖，圖甲所示是電流通過靈敏電流計(jì)時(shí)指針的偏轉(zhuǎn)情況。

（1）圖甲電路中串聯(lián)定值電阻R主要是為了。

A.減小電路兩端的電壓，保護(hù)電源

B.增大電路兩端的電壓，保護(hù)電源

C.減小電路中的電流，保護(hù)靈敏電流計(jì)

D.減小電路中的電流,便于觀察靈敏電流計(jì)的讀數(shù)

（2）實(shí)驗(yàn)操作如圖乙所示，當(dāng)磁鐵向上抽出時(shí)，靈敏電流計(jì)G中指針是偏（選填“左”

或“右”）;繼續(xù)操作如圖丙所示，判斷此時(shí)條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)是線圈（選填“插入”或“抽

出”）。

解析（1）電路中串聯(lián)定值電阻，目的是減小電流，保護(hù)靈敏電流計(jì)。故C項(xiàng)正確,A、B、D項(xiàng)錯(cuò)

、口

1天。

（2）在乙圖中，當(dāng)磁鐵向上抽出，磁通量減小，根據(jù)楞次定律知,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方

向相同，則流過靈敏電流計(jì)的電流方向?yàn)閺南峦希造`敏電流計(jì)指針向右偏。在丙圖中，

感應(yīng)電流流過靈敏電流計(jì)的方向是從上而下，則感應(yīng)電流的磁場方向向上,與原磁場方向相同,

知磁通量在減小，即磁鐵抽出線圈。

瞥闌⑴C（2）右抽出

12.（7分）（2021湖北黃岡月考）某學(xué)習(xí)小組在“研究回路中感應(yīng)電動(dòng)勢大小與磁通量變化快慢

的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

乙丙

⑴實(shí)驗(yàn)需用螺旋測微器測量擋光片的寬度Ad,如圖乙所示，△公mm;若實(shí)驗(yàn)中沒

有現(xiàn)成的擋光片,某同學(xué)用金屬片替代，用20分度的游標(biāo)卡尺測量金屬片的寬度如圖丙所示，

其讀數(shù)為mm,這種做法是否合理?(選填“合理”或“不合理

(2)在實(shí)驗(yàn)中，讓小車以不同速度靠近螺線管，記錄下光電門擋光時(shí)間。內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢的平均

值E,改變速度多次實(shí)驗(yàn)，得到多組數(shù)據(jù)。這樣實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)滿足了物理實(shí)驗(yàn)中常用的“控制變量

法''，你認(rèn)為小車以不同速度靠近螺線管過程中不變的量是:在Af時(shí)間

內(nèi)。

(3)得到多組0與E數(shù)據(jù)之后，若以E為縱坐標(biāo)、以。為橫坐標(biāo)畫出E-0圖像，發(fā)現(xiàn)圖像是

一條曲線,不容易得出清晰的實(shí)驗(yàn)緒論，為了使畫出的圖像為一條直線,最簡單的改進(jìn)辦法是

以為橫坐標(biāo)。

(4)根據(jù)改進(jìn)后畫出的圖像得出的結(jié)論是:在誤差允許的范圍內(nèi)—

____O

|解析|(1)螺旋測微器固定刻度為4.5mm,可動(dòng)刻度為0.01x30.0=0.300mm,所以最終讀數(shù)為4.5

mm+0.300mm=4.800mm。游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為70mm,游標(biāo)讀數(shù)為0.05x3mm=0.15mm,

所以最終讀數(shù)為70mm+0.15mm=70.15mm。擋光片的寬度越小，小車經(jīng)過擋光片時(shí)的平均

速度越接近小車的瞬時(shí)速度，擋光片的寬度越大，小車的速度誤差越大,不能用金屬片替代擋

光片。(2)在擋光片每次經(jīng)過光電門的過程中，磁鐵與線圈之間相對(duì)位置的改變量都一樣，穿過

線圈磁通量的變化量A0都相同。(3)E="，因△。不變,E與成正比，橫坐標(biāo)應(yīng)該是。(4)感應(yīng)電

動(dòng)勢與磁通量變化率成正比(或者在磁通量變化量相同的情況下，感應(yīng)電動(dòng)勢與時(shí)間成反比)。

|答案|(1)4.800(4.798~4.802均正確)70.15

不合理

(2)穿過線圈的磁通量的變化量

(3)

(4)感應(yīng)電動(dòng)勢與磁通量變化率成正比(或者在磁通量變化量相同的情況下，感應(yīng)電動(dòng)勢

與時(shí)間成反比)

13.(10分)(2020山東濟(jì)南外國語月考)如圖所示，垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為瓦紙

面內(nèi)有一正方形均勻金屬線框"4,其邊長為L,總電阻為凡4邊與磁場邊界平行。從〃邊

剛進(jìn)入磁場直至帆邊剛要進(jìn)入的過程中，線框在向左的拉力作用下以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，求：

XXX;

Bab

xxx

xxx

\dc

XXXI

I

(1)拉力做功的功率；

(2)出？邊產(chǎn)生的焦耳熱。

|解析|(1)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv

感應(yīng)電流/二

拉力大小等于安培力大小F-BIL

拉力的功率尸二/e二

(2)線圈岫邊電阻尺/產(chǎn)

運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=

C活邊產(chǎn)生的焦耳熱Q=「Rabt二

14.(12分)(2020四川瀘縣四中期末)如圖所示,MN、PQ是兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)

軌間距為L=0.5m,導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角。=37°"、尸間接阻值為R=9Q的電阻。勻

強(qiáng)磁場的方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T?質(zhì)量為〃7=0.1kg、阻值為r=l

Q的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，在平行于導(dǎo)軌的恒定拉力F=1N作用下，從靜止開始向上運(yùn)動(dòng)。已

知金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并且保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌和磁場足夠大，重力加速度g

取10m/s2o

(1)求金屬棒的速度為2m/s時(shí)的加速度；

(2)求金屬棒能獲得的最大速度；

(3)若金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)到獲得最大速度時(shí)，在導(dǎo)軌上滑行的距離是2.5m,求這一過程中R上

產(chǎn)生的焦耳熱。

國明(1)在沿斜面方向上，導(dǎo)體棒受到沿斜面向上的拉力，沿斜面向下的重力的分力以及安培

力，根據(jù)牛頓第二定律可得F-mgsin0-nui,

解得當(dāng)金屬棒的速度為2m/s時(shí)的加速度為a=2m/s?

(2)當(dāng)金屬棒受力平衡時(shí)，速度最大，

故F-/ttgsin。=0,解得vm=4m/s

(3)根據(jù)動(dòng)能定理可得

WF-W^-WG^V2

又知道R上產(chǎn)生的焦耳熱為。片/安

聯(lián)立解得QR=0.18J

矗|(1)2m/s2(2)4m/s(3)0.18J

15.(18分)(2020福建泉州質(zhì)檢)如圖所示，豎直面上兩足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌間距為L,頂

端連接阻值為R的電阻。在水平虛線MN下方存在方向垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)

度大小為瓦將一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌從MN處由靜止釋放，導(dǎo)體棒向下運(yùn)動(dòng)的距離

為L時(shí)恰好勻速。導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，重力加速度為g。

(1)求導(dǎo)體棒加速過程中通過電阻R的電荷量q和電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。；

(2)若導(dǎo)體棒在磁場中向下運(yùn)動(dòng)的總距離為2L時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小開始隨時(shí)間變化，使得導(dǎo)體

棒恰好沿導(dǎo)軌向下做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間t變化的關(guān)

系式。

|解析|(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=,/=，故q=l\t=，

導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng),據(jù)平衡條件有

mg-BIL-BL-

由能量守恒定律得mgL=Q+mv2

聯(lián)立解得Q=mg

（2）當(dāng)導(dǎo)體棒做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路中的感應(yīng)電流為零，閉合回路的磁通

量不變，設(shè)時(shí)間為￡時(shí)，導(dǎo)體棒的下落高度

h=2L+vt+gt2

由于磁通量不變，則有歷。二82〃

解得B,=

|答案（2）8/二

第2章電磁感應(yīng)及其應(yīng)用

第1節(jié)科學(xué)探究:感應(yīng)電流的方向

課后篇鞏固提升

必備知識(shí)基礎(chǔ)練

1.（2020四川達(dá)州質(zhì)檢）如圖，通電導(dǎo)線與單匝矩形線圈Med共面，位置靠近時(shí)且相互絕

緣。當(dāng)中電流突然減小時(shí)，線圈所受安培力的合力方向（）

A.向左B.向右

C.垂直紙面向外D.垂直紙面向里

隆麗當(dāng)MN中電流突然減小時(shí),單匝矩形線圈“bed垂直紙面向里的磁通量減小，根據(jù)楞次定律,

單匝矩形線圖Med中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，由左手定則可知，線圈所受安培力

的合力方向向右，選項(xiàng)B正確。

答案B

2.（2020湖南益陽期末）如圖所示,通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個(gè)小銅環(huán)，銅環(huán)平面與螺線管截面

平行。當(dāng)開關(guān)S接通瞬間,兩銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是（）

00

A.同時(shí)向兩側(cè)分開

B.同時(shí)向螺線管靠攏

C.一個(gè)被推開，一個(gè)被吸引，但因電源正負(fù)極未知,無法具體判斷

D.同時(shí)向兩側(cè)分開或同時(shí)向螺線管靠攏，因電源正負(fù)極未知，無法具體判斷

庭明當(dāng)電路接通瞬間，通電螺線管產(chǎn)生磁場，穿過兩側(cè)銅環(huán)的磁通量都增加，由楞次定律可知，

兩環(huán)中感應(yīng)電流的磁場與螺線管中磁場方向相反，即受到螺線管磁場的排斥作用，使兩銅環(huán)分

別向兩側(cè)分開，選項(xiàng)A正確。

3.（2020黑龍江雙鴨山一中期末）如圖所示，通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN

和尸。之間，〃6和4是放在導(dǎo)軌上的兩根金屬棒，它們分別靜止在螺線管的左右兩側(cè),現(xiàn)使滑

動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左滑動(dòng)，則ab和cd棒的運(yùn)動(dòng)情況是（）

百

\.ah向左運(yùn)動(dòng),cd向右運(yùn)動(dòng)

B.ab向右運(yùn)動(dòng),cd向左運(yùn)動(dòng)

C.ab、cd都向右運(yùn)動(dòng)

D.ab、cd保持靜止

廨洞由安培定則可知，螺線管中磁感線方向向上，金屬棒加、〃處的磁感線方向均向下，當(dāng)滑

動(dòng)觸頭向左滑動(dòng)時(shí)，螺線管中電流增大，因此磁場變強(qiáng)，即磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，回路中的磁通量增

大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向?yàn)閍-c-d—〃一”,由左手定則可知ab受安培力方向向

左,cd受安培力方向向右，故必向左運(yùn)動(dòng),4向右運(yùn)動(dòng)。只有A正確。

答案A

4.（多選）（2020四川宜賓一中期末）如圖所示，在水平面上有一個(gè)閉合的線圈，將一根條形磁鐵

從線圈的上方插入線圈中，在磁鐵進(jìn)入線圈的過程中，線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,磁鐵會(huì)受到線

圈中電流的作用力，若從線圈上方俯視，關(guān)于感應(yīng)電流和作用力的方向，以下判斷正確的是

A.若磁鐵的N極向下插入,線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

B.若磁鐵的S極向下插入,線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

C.無論N極向下插入還是S極向下插入，磁鐵都受到向下的引力

D.無論N極向下插入還是S極向下插入，磁鐵都受到向上的斥力

除麗若磁鐵的N極向下插入，穿過線圈的磁通量增加,磁場方向向下，根據(jù)楞次定律可知，線圈

中產(chǎn)生逆時(shí)方向的感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤;若磁鐵的S極向下插入，穿過線圈的磁通量增加，磁場

方向向上，根據(jù)楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故B正確;根據(jù)安培定則判

斷可知，當(dāng)N極向下插入時(shí)，線圈上端相當(dāng)于N極;當(dāng)S極向下插入，線圈上端相當(dāng)于S極，與磁

鐵的極性總相反，存在斥力，故C錯(cuò)誤,D正確。

答案BD

5.（多選）某空間出現(xiàn)了如圖所示的一組閉合電場線，方向從上向下看是順時(shí)針的，這可能是

A.沿AB方向磁場在迅速增強(qiáng)

B.沿AB方向磁場在迅速減弱

C.沿BA方向磁場在迅速減弱

D.沿BA方向磁場在迅速增強(qiáng)

醫(yī)相由安培定則可知，感應(yīng)電場產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，如果磁場方向沿A8,則感應(yīng)磁場與

原磁場方向相同，由楞次定律可知,原磁場在減弱，故B正確,A錯(cuò)誤;如果磁場沿BA方向，則感

應(yīng)磁場方向與原磁場方向相反，由楞次定律可知，原磁場方向在增強(qiáng)，故D正確,C錯(cuò)誤。所以

B、D正確,A、C錯(cuò)誤。

答案|BD

6.（多選）如圖所示，一閉合鋁環(huán)套在一根光滑水平桿上,當(dāng)條形磁鐵靠近它時(shí)，下列結(jié)論正確的

是（）

A.N極靠近鋁環(huán)時(shí)，鋁環(huán)將向左運(yùn)動(dòng)

B.S極靠近鋁環(huán)時(shí)，鋁環(huán)將向左運(yùn)動(dòng)

C.N極靠近鋁環(huán)時(shí)，鋁環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)

D.S極靠近鋁環(huán)時(shí)，鋁環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)

旌時(shí)N極靠近鋁環(huán)時(shí)，向左通過線圈的磁通量會(huì)增加，由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場要阻

礙原磁通量的增加，所以鋁環(huán)將向左運(yùn)動(dòng),A正確,C錯(cuò)誤;S極靠近鋁環(huán)時(shí)，向右通過線圈的磁

通量會(huì)增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場要阻礙原磁通量的增加，所以鋁環(huán)將向左運(yùn)

動(dòng),B正確,D錯(cuò)誤。

答案|AB

7.如圖所示，兩個(gè)線圈A、8套在一起，線圈A中通有電流，方向如圖所示。當(dāng)線圈A中的電流

突然增強(qiáng)時(shí)，請(qǐng)判斷線圈B中的感應(yīng)電流方向。

庭畫由安培定則可知，線圈A中電流在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場向外，在線圈外產(chǎn)生的磁場向里，穿

過線圈B的合磁通量向外。當(dāng)線圈A中的電流增大時(shí)，產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，通過線圈B的磁通量

增加,由楞次定律可知線圈B中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向。

矗順時(shí)針方向

8.如圖所示,‘山是一個(gè)可以繞垂直于紙面的軸0轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)體線圈,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的

滑片P自左向右滑動(dòng)過程中，線圈必將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)？

庭麗題圖中的兩個(gè)通電的電磁鐵之間的磁場方向總是水平的，滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向

右滑動(dòng)的過程中，電路的電流是增大的,兩個(gè)電磁鐵之間的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度也是增大的，穿

過閉合導(dǎo)體線圈的磁通量是增大的，線圈在原磁場中所受的磁場力肯定使線圈向磁通量減小

的方向運(yùn)動(dòng)，顯然只有順時(shí)針方向的運(yùn)動(dòng)才能使線圈中的磁通量減小。

港順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

級(jí)

B關(guān)鍵能力提升練

9.（多選）（2020云南昆明五華區(qū)聯(lián)考）現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、

電流計(jì)及開關(guān)按如圖所示連接，下列說法正確的是（）

A.開關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出時(shí)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向不同

B.開關(guān)閉合后,將靈敏電流計(jì)與線圈B連接和斷開瞬間，電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)

C.開關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)，電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)

D.開關(guān)閉合后，只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng)，電流計(jì)指針才偏轉(zhuǎn)

國明開關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出時(shí)線圈8內(nèi)磁通量變化情況不同，所以電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方

向不同,A正確;開關(guān)閉合后，線圈B的磁通量不發(fā)生變化則沒有電流產(chǎn)生，相■電流計(jì)與線圈B

連接和斷開瞬間，線圈B的磁通量均沒有變化，電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn),B正確;開關(guān)閉合后，只

要滑動(dòng)變阻器的滑片P滑動(dòng)，線圈A的電流就變化，導(dǎo)致線圈8的磁通量發(fā)生變化，電流計(jì)指

針就會(huì)偏轉(zhuǎn),C、D錯(cuò)誤;故選AB。

答案|AB

10.（2021山東濟(jì)南第一中學(xué)期中）如圖所示，一個(gè)閉合導(dǎo)體圓環(huán)固定在水平桌面上，一根條形磁

鐵沿圓環(huán)的軸線運(yùn)動(dòng)，使圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流。下列四幅圖中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與條形

磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況相吻合的是（）

1111

ABCD

解析|A項(xiàng)中s極上升，穿過圓環(huán)的原磁場方向向上，在磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)，穿過圓環(huán)的磁通量減

少,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同，阻礙磁通量的減少，從上向下看，圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿

逆時(shí)針方向,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)中S極下降，穿過圓環(huán)的原磁場方向向上，在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)，穿過

圓環(huán)的磁通量增加,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反，阻礙磁通量的增加，從上向下看，圓環(huán)

中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng)中N極上升，穿過圓環(huán)的原磁場方向向下,在磁鐵

遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)，穿過圓環(huán)的磁通量減少，從上向下看，圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向,C項(xiàng)錯(cuò)

誤;D項(xiàng)中N極下降，穿過圓環(huán)的原磁場方向向下，在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)，穿過圓環(huán)的磁通量增大,

從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向,D項(xiàng)正確。

11.（2020湖南衡陽一中期末預(yù)熱）某同學(xué)受楞次定律的啟發(fā)，提出一個(gè)“電磁阻尼輔助升降貨

梯”設(shè)計(jì)方案，貨梯底座為電磁鐵，貨梯井管為四壁閉合合金管,當(dāng)貨梯下行時(shí)，電磁鐵通電（產(chǎn)

生的磁極如圖所示），貨梯井管上的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場對(duì)貨梯下行有阻礙作用，貨梯便會(huì)緩

緩下降，幾乎不用牽引繩作用。設(shè)計(jì)示意圖如圖所示，當(dāng)貨梯下行時(shí)，關(guān)于貨梯井管上的感應(yīng)電

流的方向（從上往下看），下列說法正確的是（）

A.整個(gè)貨梯井管上的感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向

B.整個(gè)貨梯井管上的感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向

C.貨梯底座以上的貨梯井管上的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向,以下的貨梯井管上的感應(yīng)電流沿順

時(shí)針方向

D.貨梯底座以上的貨梯井管上的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向,以下的貨梯井管上的感應(yīng)電流沿逆

時(shí)針方向

薊當(dāng)電磁鐵遠(yuǎn)離貨梯底座以上的貨梯井管，磁通量減少，根據(jù)楞次定律，可以判斷此處的感

應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與電磁鐵產(chǎn)生的磁場相同,再根據(jù)右手螺旋定則，可以知道此處的感應(yīng)電流

方向從上往下看為逆時(shí)針;當(dāng)電磁鐵靠近貨梯底座以下的貨梯井管，磁通量增加，根據(jù)楞次定

律，可以判斷此處的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與電磁鐵產(chǎn)生的磁場相反,再根據(jù)右手螺旋定則，可

以知道此處的感應(yīng)電流方向從上往下看為順時(shí)針，所以C項(xiàng)正確,A、B、D錯(cuò)誤。

12.（2020江蘇江陰一中期中）物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”。如圖所示，她把一個(gè)

帶鐵芯的線圈L,開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿

過套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來器材再探究此實(shí)驗(yàn)。他連接好電

路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)。對(duì)比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的

原因可能是（）

A.線圈接在了直流電源上

B.電源電壓過高

C.所選線圈的匝數(shù)過多

D.所用套環(huán)的材料與老師的不同

隆麗金屬套環(huán)跳起是開關(guān)S閉合時(shí)，套環(huán)上產(chǎn)生的感應(yīng)電流與通電線圈上的電流相互作用而

引起的。無論實(shí)驗(yàn)用交流電源還是直流電源，閉合開關(guān)S瞬間，都可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹Ｈ绻?/p>

生芻當(dāng)料材料做的,則不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，也就不會(huì)受安培力作用而跳起,D正確。

答案D

13.某同學(xué)在“探究感應(yīng)電流的方向”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。線圈A通過電流表甲、

高阻值的電阻R'、滑動(dòng)變阻器R和開關(guān)S連接到電源上，線圈B的兩端接到另一個(gè)電流表乙

上，兩個(gè)電流表完全相同,零刻度線在表盤中央。閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片尸不動(dòng)時(shí),

甲、乙兩個(gè)電流表指針的位置如圖所示。

1甲二霹

R'

(1)當(dāng)滑片P較快地向左滑動(dòng)時(shí),電流表甲的指針的偏轉(zhuǎn)情況是，電流表乙的指

針的偏轉(zhuǎn)情況是(選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。

(2)斷開開關(guān)，待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關(guān)，電流表乙的指針的偏轉(zhuǎn)情況是(選填

“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。

(3)從上述實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:_

解相由題圖可知，電流由哪一側(cè)接線柱流入電流表，電流表的指針就向哪一側(cè)偏轉(zhuǎn)。

(1)當(dāng)滑片P較快地向左滑動(dòng)時(shí)，通電回路中的電流增大，電流表甲的指針向左偏,穿過線

圈8的磁通量增大且原磁場方向向下，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向向上，由安培定

則得，電流表乙的指針向右偏。

(2)斷開開關(guān)，待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關(guān)，左側(cè)(通電)回路中的電流增大,穿過線圈3向

下的磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向向上，由安培定則得，電流表乙的指針

向右偏。

(3)通過實(shí)驗(yàn)可以初步得出結(jié)論:穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)

電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

矗(1)向左偏向右偏(2)向右偏(3)穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，

感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化

14.(2020江西南昌新建一中期中)如圖甲所示,長直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長直

導(dǎo)線中的電流，■隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。在0~時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流向上，則在~7時(shí)

間內(nèi)，請(qǐng)判斷線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力的合力方向。

麗在0~時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流向上，由題圖乙知，在時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線電流方向也向上，根據(jù)

安培定則知，導(dǎo)線右側(cè)磁場的方向垂直紙面向里,電流逐漸增大，則磁場逐漸增強(qiáng)，根據(jù)楞次定

律，金屬線框中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流。根據(jù)左手定則，金屬線框左邊受到的安培力方向

向右,右邊受到的安培力方向向左，離導(dǎo)線越近，磁場越強(qiáng),則左邊受到的安培力大于右邊受到

的安培力，所以金屬線框所受安培力的合力方向向右。

置闌感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，安培力的合力方向向右

第2節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律

課后篇鞏固提升

A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練

1.（2020貴州錦屏中學(xué)期末）兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為L,底端接阻值為R的電

阻，將質(zhì)量為，〃的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平

面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖所示,除電阻R外其余電阻不計(jì)，現(xiàn)將金屬棒從彈簧

原長位置由靜止釋放，則（）

A.金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)?/p>

B.金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧彈力和安培力一直在增大

C.金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中所受安培力的方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相反

D.金屬棒減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為回路中增加的內(nèi)能

曖麗根據(jù)右手定則可知，金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)閎—a,故A錯(cuò)誤;導(dǎo)體棒

向下運(yùn)動(dòng)過程中速度先增大后減小，故產(chǎn)生的安培力先增大后減小,B錯(cuò)誤;金屬棒向下運(yùn)動(dòng)

過程中，產(chǎn)生的安培力向上，向上運(yùn)動(dòng)過程中，產(chǎn)生的安培力向下，故C正確;金屬棒減少的重力

勢能轉(zhuǎn)化為回路中增加的內(nèi)能、彈性勢能以及金屬棒的動(dòng)能,D錯(cuò)誤。

ggc

2.（2020重慶一中期末）在水平桌面上，一個(gè)圓形金屬框置于勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁場垂直,

磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖甲所示,0~1s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下,圓形金

屬框與兩根水平的平行金屬導(dǎo)軌相連接，導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒

處于另一勻強(qiáng)磁場B2中，如圖乙所示，導(dǎo)體棒始終保持靜止，則其所受的摩擦力R隨時(shí)間變化

的圖像是下圖中的（設(shè)向右的方向?yàn)槟Σ亮Φ恼较颍ǎ?/p>

0!123；4|56tls葉\卜滔.

CD

廨樹根據(jù)題意可知，在0~1s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下，且大小變大，則由楞次定律可得線

圈感應(yīng)電流的方向是逆時(shí)針，再由左手定則可得導(dǎo)體棒安培力方向水平向左，所以靜摩擦力的

方向是水平向右，即為正方向;在0~1s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下，且大小變大，則由法拉第

電磁感應(yīng)定律可得線圈感應(yīng)電流的大小是恒定的，即導(dǎo)體棒的電流大小是不變的;因?yàn)榇艌?/p>

絲百變的，則安培力大小不變，所以靜摩擦力的大小也是不變的。故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。

麹A

3.（2020湖南長沙一中月考）如圖所示,相距為d的兩水平直線小和42分別是水平向里的勻強(qiáng)

磁場的上、下邊界，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為反正方形線框Hcd邊長為質(zhì)量為相。將線

框在磁場上方距Li的高度為h處由靜止開始釋放，當(dāng)ab邊進(jìn)入磁場時(shí)速度為外〃邊剛穿出

磁場時(shí)速度也為山。從他邊剛進(jìn)入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個(gè)過程中（）

d

A.線框一直都有感應(yīng)電流

B.線框一定有減速運(yùn)動(dòng)的過程

C.線框不可能有勻速運(yùn)動(dòng)的過程

D.線框產(chǎn)生的總熱量為mg{d+h+L）

隆祠線框完全在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,A錯(cuò)誤;線框進(jìn)入磁場的過程,

由于無法判斷安培力與重力的關(guān)系，所以線框可能做勻速運(yùn)動(dòng)、加速運(yùn)動(dòng)和減速運(yùn)動(dòng)，完全在

磁場中時(shí)，不受安培力，做勻加速運(yùn)動(dòng),由于必邊進(jìn)入磁場時(shí)速度和cd邊剛穿出磁場時(shí)速度都

是見則線框出磁場過程一定有減速運(yùn)動(dòng),B正確,C錯(cuò)誤;而邊進(jìn)入磁場到cd邊剛穿出磁場的

生自動(dòng)能變化量為零，故根據(jù)能量守恒定律得:Q=mg（d+L）,D錯(cuò)誤。故選B。

函B

4.（2020山東臨沂期末）如圖所示，光滑銅環(huán)水平固定泮徑為/,長為/、電阻為r的銅棒OA的

一端在銅環(huán)的圓心。處，另一端與銅環(huán)良好接觸，整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎

直向上的勻強(qiáng)磁場中。現(xiàn)使銅棒OA以角速度。逆時(shí)針（俯視）勻速轉(zhuǎn)動(dòng)鼻端始終在銅環(huán)上，

定值電阻的阻值為3r,上方導(dǎo)線與。點(diǎn)連接,下方導(dǎo)線與銅環(huán)連接，其他電阻不計(jì)。下列說法

正確的是（）

A.0點(diǎn)的電勢比A點(diǎn)的電勢高

B.回路中通過的電流為

C.該定值電阻兩端的電壓為（oBP

D.該定值電阻上的熱功率為

國麗由右手定則可知電流方向從。點(diǎn)指向A點(diǎn),。4是電源，電流從低電勢流向高電勢，故。點(diǎn)

的電勢比A點(diǎn)的電勢低，故A錯(cuò)誤;由法拉第電磁感應(yīng)定律可知E=B/8/2。,由閉合電路歐姆定

律可知回路中通過的電流為/=，兩式聯(lián)立可得/=，故B錯(cuò)誤;該定值電阻兩端的電壓為U=I-3r,

將前面求得電流值代入可得U=SBP,故C正確;由焦耳定律可知該定值電阻上的熱功率

p=/2.3r=，故D錯(cuò)誤;故選C?

ggc

5.如圖甲所示，一線圈匝數(shù)為100匝，橫截面積為0.01n?,磁場與線圈軸線成30°角向右穿過

線圈。若在2s時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，則該段時(shí)間內(nèi)線圈兩端a和

〃之間的電勢差U融為（）

A.-V

B.2V

C.V

D.從0均勻變化到2V

隆麗與線圈軸線成30°角向右穿過線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,故產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢，

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有:E=N=NScos30°,由圖可知=2Wb/s,a端比b端電勢低,代入數(shù)

據(jù)解得a&=-100x2xcos30°xO.OlV=-V,A正確,B、C、D錯(cuò)誤。故選A。

量A

6.（2020廣東潮州期末改編）如圖所示,半徑為L的半圓弧軌道PQS固定,電阻忽略不計(jì),0為圓

心。OM是可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬桿,M端位于PQS上,OM與軌道接觸良好,OM金屬桿的電阻與

OP金屬桿電阻阻值相同。空間存在如圖的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為瓦現(xiàn)使。M從

0。位置以恒定的角速度。逆時(shí)針轉(zhuǎn)到OS位置,則回路中電流方向沿。兩點(diǎn)

的電壓UM0=o

解析［根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)方向可由右手定則判斷電流方向?yàn)镸到O,即回路中電流方向沿

M—O—P—Q—M;OM轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的電動(dòng)勢大小為E=8Z%,因?yàn)楹蚈P電阻相

旦”作為電源，電流由低電勢流向高電勢，故兩點(diǎn)的電壓為UMO=-E=-BL%。

僭案囚一Q_M-BL2to

B級(jí)關(guān)鍵能力提升練

7.（多選）（2020湖北部分重點(diǎn)中學(xué)考試）如圖甲，圓環(huán)〃和6均由相同的均勻?qū)Ь€制成,a環(huán)半徑

是b環(huán)的兩倍，兩環(huán)用不計(jì)電阻且彼此靠得較近的導(dǎo)線連接。若僅將〃環(huán)置于圖乙所示變化

的磁場中，則導(dǎo)線上M、N兩點(diǎn)的電勢差UMN=0.4V。下列說法正確的是（）

A.圖乙中，變化磁場的方向垂直紙面向里

B.圖乙中，變化磁場的方向垂直紙面向外

C.若僅將b環(huán)置于圖乙所示變化的磁場中，則M、N兩端的電勢差UMN=-0.4V

D.若僅將匕環(huán)置于圖乙所示變化的磁場中，則M、N兩端的電勢差UMN=-02V

|解析卜環(huán)置于磁場中，導(dǎo)線M、N兩點(diǎn)的電勢差大于零,M點(diǎn)電勢高，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，

原磁場的方向垂直紙面向里，故A正確,B錯(cuò)誤。a環(huán)與6環(huán)的半徑之比為2：1,故周長之比為

2：1,根據(jù)電阻定律R=p,電阻之比為2：1;M、N兩點(diǎn)間電勢差大小為路端電壓,U=E。磁感應(yīng)

強(qiáng)度變化率恒定的變化磁場，故根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律公式E=S,得到兩次電動(dòng)勢的大小之

比為4：1,故兩次的路段電壓之比為U\:5=2：K根據(jù)楞次定律可知,將人環(huán)置于磁場中,N

點(diǎn)的電勢高，故電勢差UMN=-0.2V,故C錯(cuò)誤,D正確。

答案|AD

8.（多選）（2020黑龍江省實(shí)驗(yàn)中學(xué)開學(xué)考試）如圖甲所示，左側(cè)接有定值電阻R=2Q的水平粗

糙導(dǎo)軌處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=\T,導(dǎo)軌間距L=\m。一質(zhì)量m=2kg,

阻值r=2Q的金屬棒在水平拉力F作用下由靜止開始從CO處沿導(dǎo)軌向右加速運(yùn)動(dòng),金屬棒

的v-x圖像如圖乙所示，若金屬棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.25,則從起點(diǎn)發(fā)生x=lm位移的過

程中（g取10m/s2）（

A.金屬棒克服安培力做的功叼=0.5J

B.金屬棒克服摩擦力做的功W2=4}

C.整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量。=5.25J

D.拉力做的功W=9.25J

臃畫由圖像得片2x,金屬棒所受的安培力分=，代入得:FA=0.5兌則知FA與x是線性關(guān)系。當(dāng)

x=0時(shí),安培力FAI=0；當(dāng)x=lm時(shí),安培力FA2=0.5N,則從起點(diǎn)發(fā)生x=lm位移的過程中，安培

力做功為WA=-X=-X=-X1J=-0.25J,即金屬棒克服安培力做的功為卬尸0.25J,故A錯(cuò)誤。金屬

棒克服摩擦力做的功為牝="，咯c=0.25x2xl0xlJ=5J,故B錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理得

叩-"“際工+伍=/?，,其中v=2m/s,〃=0.25,相=2kg,代入解得拉力做的功為W=9.25J。整個(gè)系統(tǒng)

產(chǎn)生的總熱量為摩擦生熱和焦耳熱，則Q=W-mv2^9.25J-x2x22J=5.25J?故C、D正確，故選

CD。

僭案|CD

9.（2021安徽滁州檢測）如圖甲所示，單匝矩形金屬線框成〃處在垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場

中，線框面積S=0.3n?,線框連接一個(gè)阻值R=3Q的電阻，其余電阻不計(jì)，線框W邊位于磁場邊

界上。取垂直于線框平面向外為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間r變化的圖像

如圖乙所示。下列判斷正確的是（）

A.0~0.4s內(nèi)線框中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向

B.0.4-0.8s內(nèi)線框有擴(kuò)張的趨勢

C.0-0.8s內(nèi)線框中的電流為0.1A

D.0-0.4s內(nèi)ab邊所受安培力保持不變

|解析[由題圖乙所示圖像可知,0~0.4s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于紙面向里，磁通量減小，由楞次定律

可知，感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，故A錯(cuò)誤。由圖乙所示圖線可知,0.4~0.8s內(nèi)穿過線框的磁通量

增加，由楞次定律可知，線框有收縮的趨勢，故B錯(cuò)誤。由圖示圖線可知,0~0.8s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)

勢為E=S=x0.3V=0.3V,線框中的電流為/=A=0.1A,故C正確。在0~0.4s內(nèi)感應(yīng)電流/保

持不變，由題圖乙所示圖線可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小不斷減小，由F=1LB可知，"邊所受安培力

不斷減小，故D錯(cuò)誤。故選C。

gl]c

10.(2020安徽六安一中檢測)如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間距L=0.5m,導(dǎo)軌與水平面成

。=37°。導(dǎo)軌上端連接有E=6V、r=lQ的電源和滑動(dòng)變阻器。長度也為L的金屬棒外垂

直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量，“=0.2kg、電阻RO=lQ,整個(gè)裝置處在豎直向

上的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒一直靜止在導(dǎo)軌上。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值R=1Q時(shí)金屬棒剛好與導(dǎo)

軌間無摩擦力。g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

⑴求此時(shí)電路中的電流/;

(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為4Q時(shí),金屬棒受到的摩擦力大小。

庭麗(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為凡=1。時(shí)，電流/|=A=2A。

(2)金屬棒受重力mg、安培力尸和支持力FN如圖。

一:如8一

根據(jù)平衡條件可得"gsin6?=Ficos。，又Q=8/1/,聯(lián)立上式，解得磁感應(yīng)強(qiáng)度B==1.5T。當(dāng)

滑動(dòng)變阻器的電阻為&=4Q時(shí)，電流/2=A=1A,又F2=BR=L5X1x0.5N=0.75N,〃?gsin

6?=0.2xl0xsin37°=1.2N,因此機(jī)gsin2cos已故金屬棒受到沿導(dǎo)軌平面向上的摩擦力Fr,

根據(jù)平衡條件可得,mgsin0=F2cos，+Ff,聯(lián)立解得Ff=，〃gsin6-F2cosO=O.2xl0xsin370

N-0.75xcos37°N=0.6No

gg(l)2A(2)0.6N

11.(2020福建廈門六中測試)如圖所示，兩根平行粗糙金屬導(dǎo)軌固定于絕緣水平面上，導(dǎo)軌左側(cè)

間連有阻值為r的電阻，兩平行導(dǎo)軌間距為乙一根長度大于心、質(zhì)量為小、接入電路的電阻

也為r的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置并接觸良好，導(dǎo)體棒初始均處于靜止，導(dǎo)體棒與圖中虛線有一段

距離，虛線右側(cè)存在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)給導(dǎo)體棒一個(gè)水平向右的恒

力,使其從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場前加速度大小為的,然后進(jìn)入磁場，運(yùn)動(dòng)一段

時(shí)間后達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定速度，平行軌道足夠長，導(dǎo)體棒與平行導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等，忽

略平行軌道的電阻。

B

(1)求導(dǎo)體棒最后的穩(wěn)定速度大小;