高二物理之电磁感应综合题练习(附答案)

电磁感应现象压轴题综合题附答案一、高中物理解题方法：电磁感应现象的两类情况1．如图所示，光滑的长平行金属导轨宽度d=50cm ，导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，导轨上端电阻R=0.8Ω，其他电阻不计．导轨放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T ．金属棒ab 从上端由静止开始下滑，金属棒ab 的质量m=0.1kg ．（sin37°=0.6，g=10m/s 2）（1）求导体棒下滑的最大速度；（2）求当速度达到5m/s 时导体棒的加速度；（3）若经过时间t ，导体棒下滑的垂直距离为s ，速度为v ．若在同一时间内，电阻产生的热与一恒定电流I 0在该电阻上产生的热相同，求恒定电流I 0的表达式（各物理量全部用字母表示）．【答案】（1）18.75m/s （2）a=4.4m/s 2（3222mgs mv Rt【解析】【分析】根据感应电动势大小与安培力大小表达式，结合闭合电路欧姆定律与受力平衡方程，即可求解；根据牛顿第二定律，由受力分析，列出方程，即可求解；根据能量守恒求解；解：（1）当物体达到平衡时，导体棒有最大速度，有：sin cos mg F θθ= ， 根据安培力公式有： F BIL =， 根据欧姆定律有： cos E BLv I R Rθ==， 解得： 222sin 18.75cos mgR v B L θθ==； （2）由牛顿第二定律有：sin cos mg F ma θθ-= ， cos 1BLv I A Rθ==， 0.2F BIL N ==， 24.4/a m s =；（3）根据能量守恒有：22012mgs mv I Rt =+ ， 解得： 202mgs mv I Rt -=2．如图，在地面上方空间存在着两个水平方向的匀强磁场，磁场的理想边界ef 、gh 、pq 水平，磁感应强度大小均为B ，区域I 的磁场方向垂直纸面向里，区域Ⅱ的磁场方向向外，两个磁场的高度均为L ；将一个质量为m ，电阻为R ，对角线长为2L 的正方形金属线圈从图示位置由静止释放(线圈的d 点与磁场上边界f 等高，线圈平面与磁场垂直)，下落过程中对角线ac 始终保持水平，当对角线ac 刚到达cf 时，线圈恰好受力平衡；当对角线ac 到达h 时，线圈又恰好受力平衡(重力加速度为g ).求：(1)当线圈的对角线ac 刚到达gf 时的速度大小；(2)从线圈释放开始到对角线ac 到达gh 边界时，感应电流在线圈中产生的热量为多少?【答案】(1)1224mgR v B L = (2)322442512m g R Q mgL B L =- 【解析】 【详解】(1)设当线圈的对角线ac 刚到达ef 时线圈的速度为1v ，则此时感应电动势为：112E B Lv =⨯感应电流：11E I R=由力的平衡得：12BI L mg ⨯= 解以上各式得：1224mgR v B L=(2)设当线圈的对角线ac 刚到达ef 时线圈的速度为2v ，则此时感应电动势2222E B Lv =⨯感应电流：22E I R=由力的平衡得：222BI L mg ⨯= 解以上各式得：22216mgRv B L =设感应电流在线圈中产生的热量为Q ,由能量守恒定律得：22122mg L Q mv ⨯-=解以上各式得：322442512m g R Q mgL B L=-3．如图，两足够长的平行金属导轨平面与水平面间夹角为=30θ︒，导轨电阻忽略不计，二者相距l =1m ，匀强磁场垂直导轨平面，框架上垂直放置一根质量为m =0.1kg 的光滑导体棒ab ，并通过细线、光滑滑轮与一质量为2m 、边长为2l正方形线框相连，金属框下方h =1.0m 处有垂直纸面方向的长方形有界匀强磁场，现将金属框由静止释放，当金属框刚进入磁场时，电阻R 上产生的热量为1Q =0.318J ，且金属框刚好能匀速通过有界磁场。

高二物理电磁感应专题训练及答案（全套）一、电磁感应现象的练习题一、选择题：1．闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，图1中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是[ ]A．都会产生感应电流B．都不会产生感应电流C．甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流D．甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流2．如图2所示，矩形线框abcd的一边ad恰与长直导线重合(互相绝缘)．现使线框绕不同的轴转动，能使框中产生感应电流的是[ ]A．绕ad边为轴转动B．绕oo′为轴转动C．绕bc边为轴转动D．绕ab边为轴转动3．关于产生感应电流的条件，以下说法中错误的是[ ]A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流B．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流C．穿过闭合电路的磁通为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流4．垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈，能使线圈中产生感应电流的运动是[ ]A．线圈沿自身所在的平面匀速运动B．线圈沿自身所在的平面加速运动C．线圈绕任意一条直径匀速转动D．线圈绕任意一条直径变速转动5．一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面，磁铁中心与圆心O重合(图3)．下列运动中能使线圈中产生感应电流的是[ ]A．N极向外、S极向里绕O点转动B．N极向里、S极向外，绕O点转动C．在线圈平面内磁铁绕O点顺时针向转动D．垂直线圈平面磁铁向纸外运动6．在图4的直角坐标系中，矩形线圈两对边中点分别在y轴和z轴上。

匀强磁场与y 轴平行。

线圈如何运动可产生感应电流[ ]A．绕x轴旋转B．绕y轴旋转C．绕z轴旋转D．向x轴正向平移7．如图5所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是[ ]A．线圈中通以恒定的电流B．通电时，使变阻器的滑片P作匀速移动C．通电时，使变阻器的滑片P作加速移动D．将电键突然断开的瞬间8．如图6所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长为l的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，已知d＞l，则导线框中无感应电流的时间等于[ ]9．条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图7所示。

1、下列说法正确的是（）A 、只要导体相对磁场运动，导体中就一定会有感应电流产生B 、只要闭合电路在磁场中做切割磁感线运动以，就一定会产生感应电流C 、只要穿过闭合回路的磁通量不为零就一定会产生感应电流D 、只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，就一定会产生感应电流2、如图所示，O 1O 2是矩形导线框abcd 的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。

以下哪些情况下abcd 中有感应电流产生？方向如何？A.将abcd 向纸外平移B.将abcd 向右平移C.将abcd 以ab 为轴转动60°D.将abcd 以cd 为轴转动60°3、如图16-21所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流是由A 经R 到B ，则磁铁可能是：A 、向下运动；B 、向下运动；C 、向左平移；D 、以上都不可能。

4、如图所示，有一电阻不计的光滑导体框架，水平放置在磁感应强度为B 的竖直向上的匀强磁场中，框架宽为l.框架上放一质量为m 、电阻为R 的导体棒.现用一水平恒力F 作用于棒上，使棒由静止开始运动，当棒的速度为零时，棒的加速度大小为_______；当棒的加速度为零时，速度为_______.5、如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里，长L 电阻R0的裸电阻丝cd 在宽L 的平行金属轨道上向右滑行，速度为v 。

已知R1=R2=R0，其余电阻忽略不计，求电键K 闭合与断开时，M 、N 两点的电势差UMN 。

图16-21ad bcO 1O 26、如图16-18，足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 固定在一水平面上,两导轨间距L =0.2m ，电阻R ＝0.4Ω，电容C ＝2 mF ，导轨上停放一质量m =0.1kg 、电阻r =0.1Ω的金属杆CD ，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于方向竖直向上 B =0.5T 的匀强磁场中。

现用一垂直金属杆CD 的外力F 沿水平方向拉杆，使之由静止开始向右运动。

高二选考物理 磁场、电磁感应综合训练试题本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），满分110分，测试时间100分钟。

第Ⅰ卷 选择题（共48分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，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．关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的有（ ）A ．电流元IL 在磁场中受力为F ，则磁感应强度B 一定等于ILF B ．电流元IL 在磁场中受力为F ，则磁感应强度可能大于或等于ILF C ．磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大D ．磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同2．如图，一段导线abcd 位于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。

线段ab 、bc和cd 的长度均为L ，且∠abc =∠bcd =135°，流经导线的电流为I ，方向如图所示。

导线段abcd 所受到的磁场的作用力的合力（ ）A ．方向沿纸面向上，大小为BIL)12(+B ．方向沿纸面向上，大小为BIL )12(-C ．方向沿纸面向下，大小为BIL)12(+ D ．方向沿纸面向下，大小为BIL )12(-3．如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。

若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将（ ）A ．增大B ．减小C ．不变D ．无法确定如何变化4．环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，带电粒子在电压为U 的电场中加速后注入对撞机的高真空圆形状的空腔内，在匀强磁场中，做半径恒定的圆周运动，且局限在圆环空腔内运动，粒子碰撞时发生核反应，关于带电粒子的比荷mq ，加速电压U 和磁感应强度B 以及粒子运动的周期T 的关系，下列说法正确的是（ ）① 对于给定的加速电压，带电粒子的比荷mq 越大，磁感应强度B 越大 ② 对于给定的加速电压，带电粒子的比荷m q 越大，磁感应强度B 越小 ③ 对于给定的带电粒子，加速电压U 越大，粒子运动的周期T 越小④ 对于给定的带电粒子，不管加速电压U 多大，粒子运动的周期T 都不变A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④5．如图所示，MN 为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系为B 1＝2B 2，一带电荷量为＋q 、质量为m 的粒子从O 点垂直MN 进入B 1磁场，则经过多长时间它将向下再一次通过O 点（ ）A ．12qB m π B ．22qB m π C ．)(211B B q m +π D ．)(11B B q m +π 6．质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场。

(时间：90分钟；满分：100分)一、选择题(本题共12小题；每小题5分；共60分．在每小题给出的四个选项中；有的小题只有一个选项正确；有的小题有多个选项正确；全部选对的得5分；选对但不全的得2分；有选错或不答的得0分)1．(惠阳高二检测)关于磁通量的概念；以下说法中正确的是()A．磁感应强越大；穿过闭合回路的磁通量也越大B．磁感应强越大；线圈面积越大；则磁通量也越大C．穿过线圈的磁通量为零；但磁感应强不一定为零D．磁通量发生变化；一定是磁场发生变化引起的解析：选C.穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强、回路所围面积以及两者夹角三个因素；所以只了解其中一个或两个因素无法确定磁通量的变化情况；A、B项错误；同样由磁通量的特点；也无法判断其中一个因素的情况；C项正确；D项错误．图4－92．如图4－9所示；若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ；则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是()A．有顺时针方向的感应电流B．有逆时针方向的感应电流C．先逆时针后顺时针方向的感应电流D．无感应电流解析：选A.穿过线圈的磁通量包括磁体内和磁体外的一部分；合磁通量是向上的．当线圈突然缩小时合磁通量增加；原因是磁体外向下穿过线圈的磁通量减少．故由楞次定律判断；感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看)．图4－103.如图4－10所示是电表中的指针和电磁阻器；下列说法中正确的是()A．2是磁铁；在1中产生涡流B．1是磁铁；在2中产生涡流C．该装置的作用是使指针能够转动D．该装置的作用是使指针能很快地稳定解析：选AD.1在2中转动产生感应电流；感应电流受到安培力作用阻碍1的转动；A、D对．图4－114．(高考广东卷)如图4－11所示；平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域；细金属棒PQ 沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中；棒上感应电动势E随时间t变化的图示；可能正确的是()图4－12解析：选A.由E＝Bl v可以直接判断选项A正确．图4－135.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系；如图4－13所示；在下列几段时间内；线圈中感应电动势最小的是()A．0～2 sB．2 s～4 sC．4 s～5 sD．5 s～10 s解析：选D.图象斜率越小；表明磁通量的变化率越小；感应电动势也就越小．图4－146. (高考江苏卷)如图4－14所示；固定的水平长直导线中通有电流I；矩形线框与导线在同一竖直平面内；且一边与导线平行．线框由静止释放；在下落过程中() A．穿过线框的磁通量保持不变B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大解析：选B.直线电流的磁场离导线越远；磁感线越稀；故线圈在下落过程中磁通量一直减小；A错；由于上、下两边电流相等；上边磁场较强；线框所受合力不为零；C错；由于电磁感应；一部分机械能转化为电能；机械能减小；D错．故B对．7．(高考江苏卷)一矩形线框置于匀强磁场中；线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变；将磁感应强在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强不变；在1 s时间内；再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中；线框中感应电动势的比值为()A.错误! B．1C．2 D．4解析：选B.在相同时间内；两个过程中磁通量的变化量相同；由法拉第电磁感应定律E＝错误!可以判断感应电动势的大小也相同；即两次感应电动势的比值为1；选项B正确．图4－158.如图4－15所示；光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内；P和Q之间连接一电阻R；整个装置处于竖直向下的匀强磁场中；现在垂直于导轨放置一根导体棒MN；用一水平向右的力F拉动导体棒MN；以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是()A．感应电流方向是N→MB．感应电流方向是M→NC．安培力水平向左D．安培力水平向右解析：选AC.磁场方向向下；导体棒MN的运动方向向右；由右手定则；感应电流方向是N→M；再由左手定则；安培力水平向左；所以A、C正确．图4－169．(厦门高二检测)如图4－16所示的电路中；电源电动势为E；线圈L的电阻不计．以下判断正确的是()A．闭合S；稳定后；电容器两端电压为EB．闭合S；稳定后；电容器的a极带正电C．断开S的瞬间；电容器的a极板将带正电D．断开S的瞬间；电容器的a极板将带负电解析：选C.闭合S；稳定后；由于线圈L的直流电阻为零；所以线圈两端电压为零；又因为电容器与线圈并联；所以电容器两端电压也为零；A、B错误；断开S的瞬间；线圈L中电流减小；线圈中产生与原电流方向相同的自感电动势；并作用在电容器上；所以；此时电容器a极板将带正电；b极板将带负电；C正确、D错误．图4－1710．(深圳高二检测)如图4－17所示；垂直纸面的正方形匀强磁场区域内；有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd；现将导体框分别朝两个方向以v、3v速匀速拉出磁场；则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中()A．导体框中产生的感应电流方向相同B．导体框中产生的焦耳热相同C．导体框ad边两端电势差相同D．通过导体框截面的电量相同解析：选AD.由楞次定律；从两个方向移出磁场过程中感应电流方向都是a→d→c→b→a；A项正确；以v拉出磁场时；cd边等效为电源E1＝Bl v；I1＝错误!＝错误!；t＝错误!；所以产生的焦耳热Q1＝I2；1Rt＝错误!；ad边电势差U ad＝I1×错误!＝错误!通过的电量q1＝I1t＝错误!以3v拉出磁场时；ad边等效为电源Q2＝错误!；U ad＝错误!；q2＝错误!；故B、C错；D对．图4－1811.如图4－18所示；通有恒定电流的螺线管竖直放置；一铜环R沿螺线管的轴线加速下落；在下落过程中；环面始终保持水平．铜环先后经过轴上1、2、3位置时的加速分别为a1、a2、a3.位置2处于螺线管的中心；位置1、3与位置2等距；则() A．a1<a2＝g B．a3<a1<gC．a1＝a3<a2D．a3<a1<a2解析：选ABD.圆环落入螺线管及从螺线管飞出时；环中感应电流所受安培力向上；故a1<g；a3<g；但经过3时速较快；错误!较大；所受安培力较大；故a3<a1<g.圆环经过位置2时；磁通量不变；不受安培力；a2＝g；故A、B、D正确．图4－1912.(20高考天津卷)如图4－19所示；竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R；质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦；棒与导轨的电阻均不计；整个装置放在匀强磁场中；磁场方向与导轨平面垂直；棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内；力F做的功与安培力做的功的代数和等于() A．棒的机械能增加量B．棒的动能增加量C．棒的重力势能增加量D．电阻R上放出的热量解析：选A.棒加速上升时受到重力、拉力F及安培力．根据机械能守恒的条件可知力F与安培力做的功的代数和等于棒的机械能的增加量；A选项正确．二、计算题(本题共4小题；共40分．解答时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得分；有数值计算的题；答案中必须明确写出数值和单位)图4－2013.(8分)如图4－20所示；边长为L的正方形金属框；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；求从t＝0开始；经多长时间细线会被拉断？解析：由题意知错误!＝k (1分)根据法拉第电磁感应定律知E＝错误!·S＝k·错误! (2分)当细线刚要断时：mg＝F安＝BIL. (2分)I＝错误!＝错误!；B＝kt；(2分)联立以上各式解得：t＝错误!. (1分)答案：错误!图4－2114．(8分)如图4－21所示；线圈abcd每边长l＝0.20 m；线圈质量m1＝0.10 kg；电阻R＝0.10 Ω ；砝码质量m2＝0.14 kg.线圈上方的匀强磁场的磁感应强B＝0.5 T；方向垂直线圈平面向里；磁场区域的宽为h＝l＝0.20 m．砝码从某一位置下降；使ab边进入磁场开始做匀速运动．求线圈做匀速运动的速大小.解析：该题的研究对象为线圈；线圈在匀速上升时受到的安培力F安、绳子的拉力F和重力m1g相互平衡；即F＝F安＋m1g (2分)砝码受力也平衡F＝m2g (1分)线圈匀速上升；在线圈中产生的感应电流I＝Bl v/R (1分)因此线圈受到向下的安培力F安＝BIl (1分)联立解得v＝(m2－m1)gR/(B2l2)；(2分)代入数据得v＝4 m/s. (1分)答案：4 m/s图4－2215．(12分)(高考江苏卷)如图4－22所示；两足够长的光滑金属导轨竖直放置；相距为L；一理想电流表与两导轨相连；匀强磁场与导轨平面垂直．一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放．导体棒进入磁场后；流经电流表的电流逐渐减小；最终稳定为I.整个运动过程中；导体棒与导轨接触良好；且始终保持水平；不计导轨的电阻．求：(1)磁感应强的大小B；(2)电流稳定后；导体棒运动速的大小v；(3)流经电流表电流的最大值I m.解析：(1)电流稳定后；导体棒做匀速运动；则有BIL＝mg ①(2分)解得B＝错误!. ②(1分)(2)感应电动势E＝BL v ③(1分)感应电流I＝错误! ④(1分)由②③④式解得v＝错误!. (1分)(3)由题意知；导体棒刚进入磁场时的速最大；设为v m由机械能守恒定律得错误!m v错误!＝mgh (2分)感应电动势的最大值E m＝BL v m；(2分)感应电流的最大值I m＝错误! (1分)解得I m＝错误!. (1分)答案：(1)错误! (2)错误! (3)错误!图4－2316．(12分)(高考天津理综卷)如图4－23所示；质量m1＝0.1 kg；电阻R1＝0.3 Ω；长l ＝0.4 m的导体棒ab横放在U型金属框架上．框架质量m2＝0.2 kg；放在绝缘水平面上；与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.相距0.4 m的MM′、NN′相互平行；电阻不计且足够长；电阻R2＝0.1 Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中；磁感应强B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力；ab从静止开始无摩擦地运动；始终与MM′、NN′保持良好接触．当ab运动到某处时；框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力；g取10 m/s2.(1)求框架开始运动时ab速v的大小；(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中；MN上产生的热量Q＝0.1 J；求该过程ab 位移x的大小．解析：(1)ab对框架的压力F1＝m1g (1分)框架受水平面的支持力F N＝m2g＋F1 (1分)依题意；最大静摩擦力等于滑动摩擦力；则框架受到最大静摩擦力F2＝μF N(1分)ab中的感应电动势E＝Bl v (1分)MN中电流I＝错误! (1分)MN受到的安培力F安＝IlB (1分)框架开始运动时F安＝F2(1分)由上述各式代入数据解得v＝6 m/s. (1分)(2)闭合回路中产生的总热量Q总＝错误!Q (1分)由能量守恒定律；得Fx＝错误!m1v2＋Q总(2分)代入数据解得x＝1.1 m．(1分)答案：(1)6 m/s(2)1.1 m。

高二物理电磁感应训练题一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的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，在一匀强磁场中有一U形导线框ABCD，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，EF为垂直于AB的一根导体杆，它可以在AB、CD上无摩擦地滑动．杆EF及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给EF一个向右的初速度，则( )A．EF将往返运动B．EF将匀减速向右运动C．EF将减速向右运动，但不是匀减速D．EF将匀速向右运动2.如图，用细弹簧构成一闭合电路，中央放有一条形磁铁，当弹簧收缩时，穿过电路的磁通量φ和电路中感应电流方向（从N极向S极看时）正确的是（）A．φ减小，感应电流逆时针方向B．φ减小，感应电流顺时针方向C．φ增大，感应电流逆时针方向D．φ增大，感应电流顺时针方向3.穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间段是( )A．0～2sB．2～4sC．4～6sD．6～10s4.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出，且棒与磁场垂直，设棒在下落过程中取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将（）A．保持不变B．越来越大C．越来越小D．无法判断5.四根相同的光滑细铝杆a、b、c、d放在同一水平桌面上，其中a、c固定，b、d静止地放在a、c杆上，接触良好，O点为回路中心，如图，当条形磁铁一端从O点正上方向下插向回路时b、d两杆将（）A、保持不动B、分别远离O点C、分别向O点靠近D、因不知磁极极性故无法判定6.如图)(a，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴.Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图)(b所示.P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则（）A.1t时刻GN>B.2t时刻GN>C.3t时刻GN<D.4t时刻GN=7.如图所示，匀强磁场垂直穿过一闭合金属圆环，用一外力把金属圆环匀速拉出磁场，下面叙述正确的是（）A．向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反B．不管向什么方向拉出，只要产生感应电流方向都是顺时针C．向右匀速拉出时，感应电流大小不变D．要将金属环匀速拉出，拉力大小要改变8.如图为演示自感现象的实验电路图，实验时先闭合开关S，稳定后设通过线圈L的电流为1I，通过小灯泡E的电流为2I，小灯泡处于正常发光状态，迅速断开开关S，则可观察到灯泡E闪亮一下后熄灭，在灯泡E闪亮的短暂过程中，下列说法正确的是（）A．线圈L中电流1I逐渐减为零B．线圈L两端a端电势高于b端C．小灯泡E中电流由1I逐渐减为零，方向与2I相反D．小灯泡中的电流2I逐渐减为零，方向不变9.如图所示，在光滑水平面上的直线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无磁场空间.将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场.已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1:2.则拉出过程中下列说法中正确的是（）A．所用拉力大小之比为2:1B．通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1C．拉力做功之比是1:4D．线框中产生的电热之比为1:210.在水平桌面上，一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度1B随时间t的变化关系如图⑴所示.0～1s内磁场方向垂直线框平面向下.圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L、电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为2B，方向垂直导轨平面向下，如图⑵所示.若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是下图中的（设向右为静摩擦力的正方向）（）B1/Tt/sO123456⑴B2B1⑵123456ft/sOf123456t/sO123456ft/sO123456ft/sOMNvB二、填空题（本题共3个小题，每空2分，共18分）11.水平面中的平行金属导轨M 、N 相距L ，它们的右端与电容为C 的电容器的两极板分别相连，如图所示，导体棒ab 放在导轨上与导轨垂直相交，磁感应强度为B 的匀强磁场竖直向下穿过导轨面.闭合开关，若发现与导轨M 相连的电容器极板上带负电荷，则ab 向 沿导轨滑动（选填“左”、“右”）；如电容器所带的电荷量为Q ，则ab 滑动的速度v = .12.如图所示，垂直U 型金属导轨的匀强磁场T B 5.0=，方向垂直纸面向里.导轨中串接的电阻Ω=4R ，垂直磁感线且与导轨垂直相交的导体棒AB 长m L 4.0=，其电阻为Ω1，棒AB 沿水平方向向右匀速运动的速度为s m /5，则当开关断开时AB 间的电势差为 V ；当开关闭合时AB 间的电势差为 V ，此时通过AB 的电流方向为 .13.如图所示，将矩形线圈从匀强磁场中拉出，第一次以速度v 匀速拉出，第二次以速度v 2匀速拉出，则第一、二次拉力做功之比为 ，拉力的功率之比为 ，线框产生的热量之比是 ，通过导线截面的电量之比为 .三、计算题（本题共4个小题，第14小题8分，第15小题10分，第16、17小题各12分，共42分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.）14.面积100,2.02==n m S 匝的圆形线圈，处在如图所示的磁场内，磁感应强度随时间t 变化的规律是F C R t B μ30,3,02.0=Ω==，线圈电阻Ω=1r ，求： （1）通过R 的电流大小和方向； （2）电容器的电荷量.15.如图所示，在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd ，其边长为L ，总电阻为R ，放在磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场的左边，图中虚线MN 为磁场的左边界.线框在大小为F 的恒力作用下向右运动，其中ab 边保持与MN 平行.当线框以速度0v 进入磁场区域时，它恰好做匀速运动.在线框进入磁场的过程中， （1）线框的ab 边产生的感应电动势E 的大小为多少？ （2）求线框a 、b 两点的电势差； （3）求线框中产生的焦耳热.16.如图所示，两根光滑的足够长的直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于竖直面内，导轨间距为l ，导轨上端接有阻值为R 的电阻.质量为m 、长度也为l 、阻值为r 的金属棒ab 垂直于导轨放置，且与导轨保持良好接触，其他电阻不计.导轨处于磁感应强度为B 、方向水平向里的匀强磁场中，ab 由静止释放，在重力作用下向下运动，求： （1）ab 运动的最大速率；（2）若ab 从释放至其运动到最大速度时下落的高度为h ，则此过程中金属棒中产生的焦耳热为多少？17.如图所示，质量为1m 的导体棒ab ，垂直放在相距为l 的平行光滑金属导轨上，导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d 的平行金属板，R 和x R 分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻．(1)调节R R x =，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I 及棒的速率v ； (2)改变x R ，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为2m 、带电量为q +的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的x R .AB R× ×MN高二物理电磁感应训练题参考答案一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的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） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案CDCACADBDACDA二、填空题（本题共3个小题，每空2分，共18分）11. 左 BLCQv =12. 1 0.8 A B →13. 1:2 1:4 1:2 1:1三、计算题（本题共4个小题，第14小题8分，第15小题10分，第16、17小题各12分，共42分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.） 14.解：(1)由楞次定律知，Φ变大，线圈的感应电流方向为逆时针， 所以通过R 的电流方向为b →aV V tBnS t nE 4.002.02.0100=⨯⨯=∆∆=∆∆=φ A A r R E I 1.0134.0=+=+= (2)V V IR U U R C 3.031.0=⨯===C C CU Q C 661093.01030--⨯=⨯⨯==15.解：（1）E=BLv 0 （2）a 、b 两点的电势差相当于电源的外电压,故000434BLv R R BLv BLv r I E U ab ab=⋅-=⋅-=（3）解法一：由于线圈在恒力F 作用下匀速进入磁场区，恒力F 所做的功等于线圈中产生的焦耳热，所以线圈中产生的热量为FL W Q ==解法二：线圈进入磁场区域时产生的感应电动势为E = BLv 0，电路中的总电功率为R E P 2=，线圈中产生的热量0v LP Pt Q ==，联解可得：R v L B Q 032=16.解：（1）设ab 上产生的感应电动势为E ，回路中的电流为I ，电路总电阻为R+r ，则最后ab 以最大速度匀速运动，有①由闭合电路欧姆定律有 ②IlB mg = ③由①②③方程解得④（2）设在下滑过程中整个电路产生的焦耳热为Q 1，ab 棒上产生的焦耳热为Q 2，则由能量守恒定律有：⑤又有⑥联立④⑤⑥解得：17．解：(1)导体棒匀速下滑时，IlB g m =θsin 1 ①Blg m I θsin 1=②设导体棒产生的感应电动势为0E ，则Blv E =0 ③由闭合电路欧姆定律得：xR R E I +=④联立②③④，得221sin 2l B gR m v θ=⑤(2)改变x R ，由②式可知电流不变．设带电微粒在金属板间匀速通过时，板间电压为U ，电场强度大小为E ，则x IR U = ⑥dUE =⑦qE g m =2 ⑧联立②⑥⑦⑧，得θsin 12qm Bldm R x =⑨。

高二物理选修3-2电磁感应习题 (含答案)1、电磁感应现象的发现者是（）A. 奥斯特B. 法拉第C. 牛顿D. 托里拆利2、下列现象中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3、下列实验现象，属于电磁感应现象的是（）4、下列现象中，属于电磁感应现象的是（）A. 电流周围产生磁场B. 磁场对电流产生力的作用C. 变化的磁场使闭合导体中产生感应电流D. 插在通电螺线管中的软铁棒被磁化而带磁性5、关于电磁感应现象，下列叙述正确的是（）A. 当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时，就能产生感应电流B. 任何导体在磁场中运动，都能产生感应电流C. 当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线方向运动时，就能产生感应电流D. 当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就能产生感应电流6、关于电磁感应现象，下列说法正确的是（）A. 闭合电路的一段导体在磁场中运动时就一定会产生感应电流B. 导体在磁场中切割磁感线时就产生感应电流C. 发电机是根据电磁感应原理工作的D. 电磁感应过程不遵从能量守恒定律7、产生感应电流的根本条件是（）A. 导体相对磁场运动B. 导体做切割磁感线运动C. 闭合电路在磁场内做切割磁感线运动D. 穿过闭合电路的磁通量发生变化8、图中能产生感应电流的是（）9、下列图中能产生感应电流的是（）10、下列情况能产生感应电流的是（）A. 如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动B. 如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时C. 如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D. 如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时11、下面关于电路中是否会产生感应电流的说法中正确的是（）A. 只要导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就一定会有感应电流产生B. 只要闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，导体中就一定会有感应电流产生C. 只要闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中就一定会有感应电流产生D. 只要闭合电路的一部分导体在磁场中运动，电路中就一定会有感应电流产生12、分析下列实验情况有感应电流产生的是（）13、如图所示，下列情况下线圈中能产生感应电流的是（）A. 导线中的电流增加B. 线圈向右平动C. 线圈向下平动D. 线圈以ab边为轴转动14、在下列几种情况中，不能产生感应电流的是（）A. 甲图，竖直面矩形闭合导线框绕与线框绕与线框在同一平面内的竖直轴在水平方向的匀强磁场中匀速转动的过程中B. 乙图，水平面上的圆形闭合导线圈静止在磁感应强度正在增大的非匀强磁场中C. 丙图，金属棒在匀强磁场中垂直于磁场方向匀速向右运动过程中D. 丁图，导体棒在水平向右恒力F作用下紧贴水平固定U形金属导轨运动过程中15、15、关于感应电流产生的条件，下列说法中正确的是（）A. 只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B. 穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生C. 线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流D. 只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流16、在如图所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的是（）A. 甲和乙B. 甲和丙C. 乙和丁D. 丙和丁17、根据对楞次定律的理解，可以认为（）A. 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B. 感应电流的方向必与原电流方向相反C. 感应电动势的方向必与原电流相反D. 感应电动势必为反电动势18、下列对楞次定律的理解，正确的是（）A. 感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反B. 感应电流的磁场总要阻值引起感应电流的磁通量的变化C. 线圈中的自感电动势会阻值线圈中电流的变化D. 感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化19、根据楞次定律知感应电流的磁场一定是（）A. 与引起感应电流的磁场反向B. 阻值引起感应电流的磁通量变化C. 阻碍引起感应电流的磁通量变化D. 使电路磁通量为零20、关于楞次定律的说法，下列正确的是（）A. 感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相反B. 感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相同C. 感应电流的磁场总是阻碍感应电流的磁通量D. 感应电流的磁场方向取决于引起感应电流的磁通量是增加还是减少21、关于楞次定律，下列说法正确的是（）A. 感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B. 闭合电路的一部分导体在磁场运动时，必受磁场阻碍作用C. 原磁场穿过闭合回路的磁通量磁增加时，感应电流的磁场与原磁场同向D. 感生电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场22、对冷刺定律的理解下面说法中正确的是（）A. 应用楞次定律可以直接判断出感应电流方向B. 应用楞次定律确定感应电流的磁场方向后，再由安培定则确定感应电流的方向C. 楞次定律所说的“阻碍”是指阻碍原磁场的变化，因而感应电流的磁场方向也可能与原磁场方向相同D. 楞次定律中“阻碍”二字的含义是指感应电流的磁场与原磁场的方向相反23、对于楞次定律的理解，下面说法中正确的是（）A. 感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同B. 感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相反C. 感应电流的方向总是使它的磁场阻碍原来磁通量的变化D. 感应电流的磁场方向可以跟原来的磁场方向相同，也可以相反24、对楞次定律的理解下列说法中正确的是（）A. 楞次定律表明感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量B. 楞次定律的实质是能量守恒定律在电磁现象中的具体表现C. 楞次定律表明感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场总是相反D. 由导体和磁场的相对运动引起的电磁感应中，导体所受的安培力总是阻碍导体运动25、某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律。

第十六章 电磁感应（满分100分，时间90分钟）一、选择题（每小题有一个或多个选项正确，每小题5分，共40分）1．如图16-12所示，矩形闭合金属框abcd 的平面与匀强磁场垂直，若ab 边受竖直向上的磁 场力的作用，则可知线框的运动情况是（ ）A ．向左平动进入磁场B ．向右平动退出磁场C ．沿竖直方向向上平动D ．沿竖直方向向下平动 2．如图16-13所示，金属导轨上的导体棒ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈c 中将有感应电流产生（ ） A ．向右做匀速运动 B ．向左做匀速运动C ．向右做减速运动D ．向右做加速运动3．如图16-14所示，通电直导线旁放有一闭合线圈abcd ，当直电线中的电流I 增大或减小时 （ ） A ．电流I 增大，线圈向左平动 B ．电流I 增大，线圈向右平动C ．电流I 减小，线圈向左平动D ．电流I 减小，线圈向右平动 4．如图16-15所示，通电螺线管左侧和内部分别静止吊一环a 和b ，当变阻器R 的滑动头c 向左滑动时 （ ） A ．a 向左摆，b 向右摆 B ．a 向右摆，b 向左摆 C ．a 向左摆，b 不动 D ．a 向右摆，b 不动 5．如图16-16所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场区，导线框中的感应电流i 随时间t 变化的图象是（设导线框中电流沿abcdef 为正方向）（ ）6．如图16-17所示，要使电阻R 1上有a →b 的感应电 流通过，则应发生在 （ ）A ．合上K 时B ．断开Ｋ时C ．K 合上后，将变阻器R 滑动头c 向左移动D ．K 合上后，将变阻器R 滑动头c 向右移动7．如图16-18所示，当开关K 由1搬至2，通过电阻R 的感应电流 的方向 （ ）A ．由a →bB ．由b →aC ．先由a →b ，后由b →aD ．先由b →a ，后由a →b 8．如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a 、b 垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面．现用一平行于导轨的恒力F 作用在a 的中点，使其向上运动．若b 始终保持静止，则它所受摩擦力可能( )A ．变为0B ．先减小后不变C ．等于FD ．先增大再减小二、填空题（每小题6分，共24分）9．在如下情况中，求出金属杆ab 上的感应电动势E ， 回答两端的电势高低． （1）ab 杆沿轨道下滑到速度为v 时（图16-20甲）， E ＝ ， 端电势高．（图中α、B 、L 均为已知）（2）ab 杆绕a 端以角速度ω匀速转动时（图16-20乙），E ＝ ， 端电势高．（图中B 、L 均为已知）10．如图16-21所示，A 、B 两个用相同导线制成的金属环，半径R A =2R B ，两环间用电阻不计的导线连接．当均匀变化的磁场只垂直穿过A 环时，a 、b 两点间的电压为U ．若让该均匀变化的磁场只垂直穿过B 环，则 a 、b 两点间的电压为 ．11．如图16-22所示，边长为20 cm 的正方形线圈，圈数100匝，线圈两端接在电容为2 μF 的电容器a 、b 两板上，匀强磁场竖直向上穿过线圈，线圈平面与磁力线成30°角，当磁感应强度B 以每秒0.2 T 均匀增加时，电容器所带电量为 ，其中a 板带 电．12．在匀强磁场中，放有一半径为r 的闭合线圈，线圈的匝数为n ，总电阻为R ，线圈平面与磁场方向垂直．当线圈在磁场中迅速转动180°的过程中，通过导线横截面的 电量为q ，则该匀强磁场的磁感应强度大小为 ． 三、计算题（共36分） 13．（12分）如图16-23所示，在磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中，放有一边长为L 的正方形闭合导线框，电阻为R ．（1）当线框从位置Ⅰ（线框平面⊥磁感线）匀速转到位置Ⅱ（线框平面∥磁感线）的过程中，若角速度为ω，求线框中的平均感应电动势．（2）当线框由位置Ⅰ转至位置Ⅲ的过程中，求通过导线横截面的电量．图16-13b 图16-23图16-182 I d c图16-20 甲 乙 图16-21图16-22图16-15图16-16 ab c d e f14．（10分）一个边长为a =1m 的正方形线圈，总电阻为 0.1 Ω，当线圈以v = 2 m/s 的速度通过磁感应强度B = 0.5 T 的匀强磁场区域时，线圈平面总保持与磁场垂直．若磁场的宽度b ＞1 m ，如图16-24所示，求线圈通过磁场后释放多少焦耳的热量?15．（14分）用电阻为18 Ω的均匀导线弯成图16-25中直径D =0.80 m 的封闭金属圆环，环上AB 弧所对应的圆心角为60º，将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B =0.50 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里．一根每米电阻为1.25 Ω的直导线PQ ，沿圆环平面向左以3.0 m/s 的速度匀速滑行（速度方向与PQ 垂直），滑行中直导线与圆环紧密接触（忽略接触处的电阻），当它通过环上A 、B 位置时，求：（1）直导线AB 段产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流的方向． （2）此时圆环上发热损耗的电功率．16.选作题：如图所示，a 、b 是两根平行直导轨，MN 和OP 是垂直跨在a 、b 上并可左右滑动的两根平行直导线，每根长为l ，导轨上接入阻值分别为R 和2R 的两个电阻和一个板长为L′、间距为d 的平行板电容器．整个装置放在磁感应强度为B 、垂直导轨平面的匀强磁场中．当用外力使MN 以速率2v 向右匀速滑动、OP 以速率v 向左匀速滑动时，两板间正好能平衡一个质量为m 的带电微粒，试问：(1)微粒带何种电荷？电荷量是多少？ (2)外力的功率和电路中的电功率各是多少？图16-24图16-251．A 2．CD 3．BC 4．C 5．C 6．AC 7．B 8．AB 9．BLvcosα，a，BL2ω/2， a10．U/211．8×10-7，负12．qR /2nπr213．（1）2BL2ω/π（2）2BL2/R14．10J。

高中物理电磁感应练习题及答案一、选择题1、在电磁感应现象中，下列说法正确的是：A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化B.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反C.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同D.感应电流的磁场方向与原磁场方向无关答案：A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化。

2、一导体在匀强磁场中匀速切割磁感线运动，产生感应电流。

下列哪个选项中的物理量与感应电流大小无关？A.磁感应强度B.导体切割磁感线的速度C.导体切割磁感线的长度D.导体切割磁感线的角度答案：D.导体切割磁感线的角度。

二、填空题3、在电磁感应现象中，当磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场方向_ _ _ _ ；当磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向 _ _ _ _。

答案：相反；相同。

31、一根导体在匀强磁场中以速度v运动，切割磁感线，产生感应电动势。

如果只增大速度v，其他条件不变，则产生的感应电动势将_ _ _ _ ；如果保持速度v不变，只减小磁感应强度B，其他条件不变，则产生的感应电动势将 _ _ _ _。

答案：增大；减小。

三、解答题5、在电磁感应现象中，有一闭合电路，置于匀强磁场中，接上电源后有电流通过，现将回路断开，换用另一电源重新接上，欲使产生的感应电动势增大一倍，应采取的措施是（）A.将回路绕原路转过90°B.使回路长度变为原来的2倍C.使原电源的电动势增大一倍D.使原电源的电动势和回路长度都增大一倍。

答案：A.将回路绕原路转过90°。

法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要规律之一，它描述了变化的磁场产生电场，或者变化的电场产生磁场的现象。

这个定律是法拉第在1831年发现的，它为我们打开了一个全新的领域——电磁学，也为我们的科技发展提供了强大的理论支持。

在高中物理中，法拉第电磁感应定律主要通过实验和理论推导来展示，让学生们能够更直观地理解这个重要的规律。

高中的学生们已经对电场和磁场的基本概念有了一定的了解，他们已经掌握了电场线和磁场线的概念，以及安培定则等基本知识。

电磁感应三十道新题(附答案)一．解答题（共30小题）1．如图所示，MN和PQ是平行、光滑、间距L=0.1m、足够长且不计电阻的两根竖直固定金属杆，其最上端通过电阻R相连接，R=0.5Ω．R两端通过导线与平行板电容器连接，电容器上下两板距离d=lm．在R下方一定距离有方向相反、无缝对接的两个沿水平方向的匀强磁场区域I和Ⅱ，磁感应强度均为B=2T，其中区域I的高度差h1=3m，区域Ⅱ的高度差h2=lm．现将一阻值r=0.5Ω、长l=0．lm的金属棒a紧贴MN和PQ，从距离区域I上边缘h=5m处由静止释放；a进入区域I后即刻做匀速直线运动，在a进入区域I的同时，从紧贴电容器下板中心处由静止释放一带正电微粒A．微粒的比荷=20C/kg，重力加速度g=10m/s2．求（1）金属棒a的质量M；（2）在a穿越磁场的整个过程中，微粒发生的位移大小x；（不考虑电容器充、放电对电路的影响及充、放电时间）2．如图（甲）所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=2Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2T．若棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为4W，从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变，图（乙）为安培力与时间的关系图象．试求：（1）金属棒的最大速度；（2）金属棒的速度为3m/s时的加速度；（3）求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热．3．如图（甲）所示的轮轴，它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动．轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一重物，另一端系一质量为m的金属杆．在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直．开始时金属杆置于导轨下端，将质量为M的重物由静止释放，重物最终能匀速下降．运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩擦．（1）重物匀速下降的速度ν的大小是多少？（2）对一定的磁感应强度B，重物的质量M取不同的值，测出相应的重物做匀速运动时的速度，可得出v﹣M 实验图线．图（乙）中画出了磁感应强度分别为B1和B2时的两条实验图线，试根据实验结果计算B1和B2的比值．（3）若M从静止到匀速的过程中下降的高度为h，求这一过程中R上产生的焦耳热．4．如图，电阻不计且足够长的U型金属框架放置在倾角θ=37°的绝缘斜面上，该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.5T．质量m=0.1kg、电阻R=0.4Ω的导体棒ab垂直放在框架上，从静止开始沿框架无摩擦下滑，与框架接触良好．框架的质量M=0.2kg、宽度l=0.4m，框架与斜面间的动摩擦因数μ=0.6，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）若框架固定，求导体棒的最大速度v m；（2）若框架固定，棒从静止开始下滑5.75m时速度v=5m/s，求此过程回路中产生的热量Q及流过ab棒的电量q；（3）若框架不固定，求当框架刚开始运动时棒的速度v1．5．如图所示，竖直平面被分为足够长的I、II两个区域，这两个区域有垂直于竖直平面向里的匀强磁场，磁感应强度均为B．I区固定有竖直放置的平行金属薄板K、K′，极板间距离为d．II区用绝缘装置竖直固定两根电阻可忽略的金属导轨，导轨间距离为l，且接有阻值为R的电阻，导轨与金属板用导线相连．电阻为r、长为l的导体棒与导轨接触良好，在外力作用下沿导轨匀速向上运动．一电荷量为q、质量为m的带负电的小球从靠近金属板K的A处射入I区，射入时速度在竖直平面内且与K板夹角为45°，在板间恰能做直线运动．（重力加速度为g）（1）求导体棒运动的速度v1；（2）若只撤去I区磁场，其它条件不变，要使小球刚好到达K′板上正对A的位置A′，极板间距离d应满足什么条件？6．如图所示，两根水平的金属光滑平行导轨，其末端连接等高光滑的圆弧，其轨道半径为r、圆弧段在图中的cd和ab之间，导轨的间距为L，轨道的电阻不计．在轨道的顶端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．现有一根长度稍大于L、电阻不计，质量为m的金属棒，从轨道的水平位置ef开始在拉力作用下，从静止匀加速运动到cd的时间为t0，调节拉力使金属棒接着沿圆弧做匀速圆周运动至ab处，已知金属棒在ef和cd之间运动时的拉力随时间图象如图（其中图象中的F0、t0为已知量），求：（1）金属棒做匀加速的加速度；（2）金属棒从cd沿圆弧做匀速圆周运动至ab的过程中，拉力做的功．7．如图所示，水平面上两平行光滑金属导轨间距为L，左端用导线连接阻值为R的电阻．在间距为d的虚线MN、PQ之间，存在方向垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化．质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置，在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动，到达虚线MN时的速度为v0．此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动．导轨电阻不计，始终与导体棒电接触良好．求：（1）导体棒开始运动的位置到MN的距离x；（2）磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B；（3）导体棒通过磁场区域过程中，电阻R上产生的焦耳热Q R．8．如图所示，MN、PQ为竖直放置的两根足够长平行光滑导轨，相距为d=0.5m，M、P之间连一个R=1.5Ω的电阻，导轨间有一根质量为m=0.2kg，电阻为r=0.5Ω的导体棒EF，导体棒EF可以沿着导轨自由滑动，滑动过程中始终保持水平且跟两根导轨接触良好．整个装置的下半部分处于水平方向且与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B=2T．取重力加速度g=10m/s2，导轨电阻不计．（1）若导体棒EF从磁场上方某处沿导轨下滑，进入匀强磁场时速度为v=2m/s，a．求此时通过电阻R的电流大小和方向；b．求此时导体棒EF的加速度大小；（2）若导体棒EF从磁场上方某处由静止沿导轨自由下滑，进入匀强磁场后恰好做匀速直线运动，求导体棒EF开始下滑时离磁场的距离．9．如图甲所示，一对光滑的平行导轨（电阻不计）固定在同一水平面，导轨足够长且间距L=0.5m，左端接有阻值为R=4Ω的电阻，一质量为m=1kg长度也为L的金属棒MN放置在导轨上，金属棒MN的电阻r=1Ω，整个装置置于方向竖直向上的匀强磁场中，金属棒在水平向右的外力F的作用下由静止开始运动，拉力F与金属棒的速率的倒数关系如图乙．求：（1）v=5m/s时拉力的功率；（2）匀强磁场的磁感应强度；（3）若经过时间t=4s金属棒达到最大速度，则在这段时间内电阻R产生的热量为多大？10．如图所示，光滑的长直金属导轨MN，PQ平行固定在同一水平面上，在虚线ab的右侧有垂直于导轨竖直向下的匀强磁场，导轨的间距为L=0.1m，导轨的电阻不计，M，P端接有一阻值为R=0.1Ω的电阻，一质量为m=0.1kg、电阻不计的金属棒EF放置在虚线ab的左侧，现用F=0.5N的水平向右的恒力从静止开始拉金属棒，运动过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好，经过t=2s金属棒进入磁场区域，求：（1）若匀强磁场感应强度大小为B=0.5T，则金属棒刚进入磁场时通过R的电流大小及方向．（2）若水平恒力的最大功率为10W，则磁感应强度应为多大．11．如图甲所示，两根相距L，电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值为R的电阻相连．导轨间x＞0一侧存在沿x方向均匀变化且与导轨平面垂直的磁场，磁感应强度B随x变化如图乙所示．一根质量为m、电阻为r的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直．棒在外力作用下从x=0处以速度v0向右做匀速运动．求：（1）金属棒运动到x=x0处时，回路中的感应电流；（2）金属棒从x=0运动到x=x0的过程中，通过R的电荷量．12．（1）如图1所以，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面，在纸面内有一条以O点为圆心、半径为L圆弧形金属导轨，长也为L的导体棒OA可绕O点自由转动，导体棒的另一端与金属导轨良好接触，并通过导线与电阻R构成闭合电路．当导体棒以角速度ω匀速转动时，试根据法拉第电磁感应定律E=，证明导体棒产生的感应电动势为E=BωL2．（2）某同学看到有些玩具车在前进时车轮上能发光，受此启发，他设计了一种带有闪烁灯的自行车后轮，可以增强夜间骑车的安全性．图1所示为自行车后车轮，其金属轮轴半径可以忽略，金属车轮半径r=0.4m，其间由绝缘辐条连接（绝缘辐条未画出）．车轮与轮轴之间均匀地连接有4根金属条，每根金属条中间都串接一个LED灯，灯可视为纯电阻，每个灯的阻值为R=0.3Ω并保持不变．车轮边的车架上固定有磁铁，在车轮与轮轴之间形成了磁感应强度B=0.5T，方向垂直于纸面向外的扇形匀强磁场区域，扇形对应的圆心角θ=30°．自行车匀速前进的速度为v=8m/s（等于车轮边缘相对轴的线速度）．不计其它电阻和车轮厚度，并忽略磁场边缘效应．①在图1所示装置中，当其中一根金属条ab进入磁场时，指出ab上感应电流的方向，并求ab中感应电流的大小；②若自行车以速度为v=8m/s匀速前进时，车轮受到的总摩擦阻力为2.0N，则后车轮转动一周，动力所做的功为多少？（忽略空气阻力，π≈3.0）13．如图所示，无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为θ=53°的光滑绝缘斜面上，轨道间距L=1m，底部接入一阻值为R=0.4Ω的定值电阻，上端开口．垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度B=2T．一质量为m=0.5kg的金属棒ab与导轨接触良好，ab与导轨间动摩擦因数μ=0.2，ab连入导轨间的电阻r=0.1Ω，电路中其余电阻不计．现用一质量为M=2.86kg的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连．由静止释放M，当M下落高度h=2.0m时，ab开始匀速运动（运动中ab始终垂直导轨，并接触良好）．不计空气阻力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s2．求：（1）ab棒沿斜面向上运动的最大速度v m；（2）ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳热Q R和流过电阻R的总电荷量q．14．如图甲所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有两根竖直放置相距为L平行光滑的金属导轨，顶端用一阻直为尺的电阻相连，两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直．一根质量为m的金属棒从静止开始沿导轨竖直向下运动，当金属棒下落龙时，速度达到最大，整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好．重力加速度为g，导轨与金属棒的电阻可忽略不计，设导轨足够长．求：（l）通过电阻R的最大电流；（2）从开始到速度最大过程中，金属棒克服安培力做的功W A；（3）若用电容为C的平行板电容器代替电阻R，如图乙所示，仍将金属棒从静止释放，经历时间t的瞬时速度v1．15．如图所示，两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内，相距L=0.5m，导轨的左端用R=3Ω的电阻相连，导轨电阻不计，导轨上跨接一电阻r=1Ω的金属杆ab，质量m=0.2kg，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，现对杆施加水平向右的拉力F=2N，使它由静止开始运动，求：（1）杆能达到的最大速度多大？（2）若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中，R上总共产生了10.2J的电热，则此过程中金属杆ab的位移多大？（3）接（2）问，此过程中流过电阻R的电量？经历的时间？16．如图所示，在倾角为θ的斜面上固定两条间距为l的光滑导轨MN、PQ，导轨电阻不计，并且处于垂直斜面向上的匀强磁场中．在导轨上放置一质量为m、电阻为R的金属棒ab，并对其施加一平行斜面向上的恒定的作用力，使其匀加速向上运动．某时刻在导轨上再静止放置质量为2m，电阻为2R的金属棒cd，恰好能在导轨上保持静止，且金属棒ab同时由加速运动变为匀速运动，速度为v．求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）平行斜面向上的恒定作用力F的大小及金属棒ab做加速运动时的加速度大小．17．如图所示，表面绝缘、倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面的顶端固定有弹性挡板，挡板垂直于斜面，并与斜面底边平行．斜面所在空间有一宽度L=0.4m的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上，磁场上边界到挡板的距离s=m，一个质量m=0.2kg、总电阻R=2.5Ω的单匝正方形闭合金属框abcd，其边长L=0.4m，放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合．线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力F作用下，从静止开始运动，经t=0.5s线框的cd边到达磁场的下边界，此时线框的速度v1=3m/s，此后线框匀速通过磁场区域，当线框ab的边离开磁场区域时撤去拉力，线框继续向上运动，并与挡板发生碰撞，碰后线框等速反弹．已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数μ=，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8求：（1）线框受到的恒定拉力F的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）若线框向下运动过程中最后静止在磁场中的某位置，求线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热Q．18．如图所示，质量为M=2kg的足够长的U型金属框架abcd，放在光滑绝缘水平面上，导轨ab边宽度L=1m．电阻不计的导体棒PQ，质量m=1kg，平行于ab边放置在导轨上，并始终与导轨接触良好，棒与导轨间动摩擦因数μ=0.5，棒左右两侧各有两个固定于水平面上的光滑立柱．开始时PQ左侧导轨的总电阻R=1Ω，右侧导轨单位长度的电阻为r0=0.5Ω/m．以ef为界，分为左右两个区域，最初aefb构成一正方形，g取10m/s2．（1）如果从t=0时，在ef左侧施加B=kt（k=2T/s），竖直向上均匀增大的匀强磁场，如图甲所示，多久后金属框架会发生移动（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．（2）如果ef左右两侧同时存在B=1T的匀强磁场，方向分别为竖直向上和水平向左，如图乙所示．从t=0时，对框架施加一垂直ab边的水平向左拉力，使框架以a=0.5m/s2向左匀加速运动，求t=2s时拉力F多大（3）在第（2）问过程中，整个回路产生的焦耳热为Q=0.6J，求拉力在这一过程中做的功．19．如图所示，U型金属框架质量m2=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，MM′、NN′相互平行且相距0.4m，电阻不计，且足够长，MN段垂直于MM′，电阻R2=0.1Ω．光滑导体棒ab垂直横放在U型金属框架上，其质量m1=0.1kg、电阻R1=0.3Ω、长度l=0.4m．整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T．现垂直于ab棒施加F=2N的水平恒力，使ab棒从静止开始运动，且始终与MM′、NN′保持良好接触，当ab棒运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2．（1）求框架刚开始运动时ab棒速度v的大小；（2）从ab棒开始运动到框架刚开始运动的过程中，MN上产生的热量Q=0.1J．求该过程ab棒位移x的大小．20．如图所示，两根半径为r光滑的圆弧轨道间距为L，电阻不计，在其上端连有一阻值为R0的电阻，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻为R的金属棒从轨道的顶端PQ处开始下滑，到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg，求：（1）棒到达最低点时电阻R0两端的电压；（2）棒下滑过程中R0产生的焦耳热；（3）棒下滑过程中通过R0的电量．21．如图所示，足够长的光滑U形导体框架的宽度L=0.40m，电阻忽略不计，其所在平面与水平面所成的角α=37°，磁感应强度B=1.0T的匀强磁场方向垂直于框平面．一根质量为m=0.20kg、有效电阻R=1.0Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，导体棒从静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面电量共为Q=2.0C．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）导体棒的最大加速度和最大电流强度的大小和方向？（2）导体棒在0.2s内在框架所夹部分可能扫过的最大面积？（3 ）导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的有效电阻消耗的电功？22．如图所示，倾角为α的光滑固定斜面，斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场，方向垂直斜面向下．一质量为m，电阻为R，边长为L的正方形单匝纯电阻金属线圈，线圈在沿斜面向上的恒力作用下，以速度v匀速进入磁场，线圈ab边刚进入磁场和cd边刚要离开磁场时，ab边两端的电压相等．已知磁场的宽度d大于线圈的边长L，重力加速度为g．求（1）线圈进入磁场的过程中，通过ab边的电量q；（2）恒力F的大小；（3）线圈通过磁场的过程中，ab边产生的热量Q．23．如图所示，由粗细均匀、同种金属导线构成的正方形线框abcd放在光滑的水平桌面上，线框边长为L，其中ab段的电阻为R．在宽度也为L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向下．线框在水平拉力的作用下以恒定的速度v通过匀强磁场区域，线框始终与磁场方向垂直且无转动．求：（1）在线框的cd边刚进入磁场时，bc边两端的电压U bc；（2）为维持线框匀速运动，水平拉力的大小F；（3）在线框通过磁场的整个过程中，bc边金属导线上产生的热量Q bc．24．如图甲所示，两条不光滑平行金属导轨倾斜固定放置，倾角θ=37°，间距d=1m，电阻r=2Ω的金属杆与导轨垂直连接，导轨下端接灯泡L，规格为“4V，4W”，在导轨内有宽为l、长为d的矩形区域abcd，矩形区域内有垂直导轨平面均匀分布的磁场，各点的磁感应强度B大小始终相等，B随时间t变化如图乙所示．在t=0时，金属杆从PQ位置静止释放，向下运动直到cd位置的过程中，灯泡一直处于正常发光状态．不计两导轨电阻，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）金属杆的质量m；（2）0～3s内金属杆损失的机械能△E．25．如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.30m．导轨电阻忽略不计，其间接有固定电阻R=0.40Ω．导轨上停放一质量为m=0.10kg、电阻r=30Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始做匀加速直线运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，并获得U随时间t的关系如图乙所示．求：（1）金属杆加速度的大小；（2）第2s末外力的瞬时功率．26．如图所示，平行光滑金属导轨OD、AC固定在水平的xoy直角坐标系内，OD与x轴重合，间距L=0.5m．在AD间接一R=20Ω的电阻，将阻值为r=50Ω、质量为2kg的导体棒横放在导轨上，且与y轴重合，导轨所在区域有方向竖直向下的磁场，磁感应强度B随横坐标x的变化关系为B=T．现用沿x轴正向的水平力拉导体棒，使其沿x轴正向以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，不计导轨电阻，求：（1）t时刻电阻R两端的电压；（2）拉力随时间的变化关系．27．如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L导轨平面与水平面夹角为a导轨电阻不计．磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面斜向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m 电阻为R．两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中R2为一电阻箱，已知灯泡的电阻R L=4R，定值电阻R1=2R，调节电阻箱使R2=12R，重力加速度为g，闭合开关S，现将金属棒由静止释放，求：（1）金属棒下滑的最大速度v m的大小；（2）当金属棒下滑距离为so时速度恰好达到最大，则金属棒由静止开始下滑2so的过程中，整个电路产生的电热．28．如图所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨ab和cd相距L=0.2m，另外两根水平金属杆MN和PQ的质量均为m=10kg，可沿导轨无摩擦地滑动，MN杆和PQ杆的电阻均为R=0.2Ω（竖直金属导轨电阻不计），PQ杆放置在水平绝缘平台上，整个装置处于垂直导轨平面向里的磁场中，g取10m/s2（1）若将PQ杆固定，让MN杆在竖直向上的恒定拉力F=0.18N的作用下由静止开始向上运动，磁感应强度B o=1.0T，杆MN的最大速度为多少？（2）若将MN杆固定，MN和PQ的间距为d=0.4m，现使磁感应强度从零开始以=0.5T/s的变化率均匀地增大，经过多长时间，杆PQ对地面的压力为零？29．如图所示，有一足够长的光滑平行金属导轨，电阻不计，间距L=0.5m，导轨沿与水平方向成θ=30°倾斜放置，底部连接有一个阻值为R=3Ω的电阻．现将一根长也为L=0.5m质量为m=0.2kg、电阻r=2Ω的均匀金属棒，自轨道顶部静止释放后沿轨道自由滑下，下滑中均保持与轨道垂直并接触良好，经一段距离后进入一垂直轨道平面的匀强磁场中，如图所示．磁场上部有边界OP，下部无边界，磁感应强度B=2T．金属棒进入磁场后又运动了一段距离便开始做匀速直线运动，在做匀速直线运动之前这段时间内，金属棒上产生了Q r=2.4J的热量，且通过电阻R上的电荷量为q=0.6C，取g=10m/s2．求：（1）金属棒匀速运动时的速v0；（2）金属棒进入磁场后，当速度v=6m/s时，其加速度a的大小及方向；（3）磁场的上部边界OP距导轨顶部的距离S．30．如图所示，光滑水平轨道MN、PQ和光滑倾斜轨道NF、在、N点连接，倾斜轨道倾角为θ，轨道间距均为L．水平轨道间连接着阻值为R的电阻，质量分别为M、m，电阻分别为R、r的导体棒a、b分别放在两组轨道上，导体棒均与轨道垂直，a导体棒与水平放置的轻质弹簧通过绝缘装置连接，弹簧另一端固定在竖直墙壁上．水平轨道所在的空间区域存在竖直向上的匀强磁场，倾斜轨道空间区域存在垂直轨道平面向上的匀强磁场，该磁场区域仅分布在QN和EF所间的区域内，QN、EF距离为d，两个区域内的磁感应强度分别为B1、B2，以QN为分界线且互不影响．现在用一外力F将导体棒a向右拉至某一位置处，然后把导体棒b从紧靠分界线QN处由静止释放，导体棒b在出磁场边界EF前已达最大速度．当导体棒b在磁场中运动达稳定状态，撤去作用在a棒上的外力后发现a棒仍能静止一段时间，然后又来回运动并最终停下来．求：（1）导体棒b在倾斜轨道上的最大速度（2）撤去外力后，弹簧弹力的最大值（3）如果两个区域内的磁感应强度B1=B2且导体棒电阻R=r，从b棒开始运动到a棒最终静止的整个过程中，电阻R上产生的热量为Q，求弹簧最初的弹性势能．参考答案与试题解析一．解答题（共30小题）导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．1．考点：专题：电磁感应——功能问题．分析：（1）根据平衡条件列方程求金属棒的质量；（2）根据欧姆定律求出两板间的电压，进而得到场强，根据牛顿第二定律和运动学公式求微粒发生的位移大小．解答：解：（1）a下滑h的过程中，由运动学规律有：v2=2gh代入数据解得：v=10m/sa进入磁场Ⅰ后，由平衡条件有：BIL=Mg感应电动势为：E=BLv=2V感应电流为：I==2A解得：M=0.04kg（2）因磁场I、Ⅱ的磁感应强度大小相同，故a在磁场Ⅱ中也做匀速运动，a匀速穿过磁场中的整个过程中，电容器两板间的电压为：U==1V场强为：E′==1V/ma穿越磁场I的过程中经历时间为：t1==0.3s此过程下板电势高，加速度为：a1==10m/s2，方向竖直向上末速度为：v1=a1t1=3m/s向上位移为：x1=a1t12=0.45ma穿越磁场Ⅱ的过程中经历时间为：t2==0.1s此过程中上板电势高，加速度为：a2==30m/s2，方向竖直向下末速度v2=v1﹣a2t2=0，故微粒运动方向始终未变向上位移为：x2=v1t2﹣a2t22=0.15m得：x=x1+x2=0.45+0.15=0.60m答：（1）金属棒a的质量M为0.04kg；（2）在a穿越磁场的整个过程中，微粒发生的位移大小x为0.6m．点评：本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，与电路联系的关键点是感应电动势，与力学联系的关键点是静电力．2．导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；电磁感应中的能量转化．考点：专电磁感应——功能问题．题：。

高二物理电磁感应试题答案及解析1.如下图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef，已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流产生的磁场穿过圆面积的磁通量将()A．逐渐增大B．始终为零C．逐渐减小D．不为零，但保持不变【答案】B【解析】由右手螺旋定则可知，通电直导线周围的磁场是同心圆，在圆面中磁感线从这半边进去，从另半边出来。

穿过线圈的磁通量一直为零，故B正确，A、C、D错误。

故选B。

2.德国《世界报》报道，个别西方发达国家正在研制电磁脉冲波武器——电磁炸弹.电磁炸弹在高空爆炸时，能使地面上很大范围内的电场强度达到每米数千伏，使得电网设备、通信设施和计算机中的硬盘与软件均遭到破坏。

电磁炸弹有如此破坏力的主要原因是（）A．电磁脉冲引起的电磁感应现象B．电磁脉冲产生的动能C．电磁脉冲产生的高温D．电磁脉冲产生的强光【答案】A【解析】电磁炸弹主要是应用的电磁感应现象，使其产生很大的感应电流，使得电网设备、通信设施和计算机中的硬盘与软件均遭到破坏，A对；3.在匀强磁场中，ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度v1、v2滑动，如图6所示，下列情况中，能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是()A．v1＝v2，方向都向右B．v1＝v2，方向都向左C．v1>v2，v1向右，v2向左D．v1>v2，v1向左，v2向右【答案】C【解析】切割磁感线的导体棒相当于电源，由右手定则可以判断ab向右运动和cd向左运动时产生的感应电流方向都是顺时针，左极板为正极，C对；4.有一个用均匀电阻丝做成的正方形导线框abcd放在如图有理想边界的正方形匀强磁场中．导线框的各边和磁场的边界保持互相平行．现沿四种不同的方向把导线框以某一相同的速度从磁场中完全拉出来,在导线框穿出磁场过程中,ad两点间的电压最大的是（）A．向上拉出B．向下拉出C．向左拉出D．向右拉出【答案】D【解析】以某一相同的速度从磁场中完全拉出来,则在拉出的过程中，产生的感应电动势是一样的设为E，如果向上拉出，则根据电路知识，可得ad两点间的电压，当向下拉出是，ad间的电压为，当向左拉出时ad间的电压为，当向右拉出时ad间的电压为，故D正确。

一、选择题1．(0分)[ID ：128582]如图所示，几位同学在学校的操场上做“摇绳发电”实验：把一条较长电线的两端连在一个灵敏电流计上的两个接线柱上，形成闭合回路。

两个同学分别沿东西方向站立，女生站在西侧，男生站在东侧，他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线。

假设图中所在位置地磁场方向与地面平行，由南指向北。

下列说法正确的是（ ）A ．当电线到最低点时，感应电流最大B ．当电线向上运动时，B 点电势高于A 点电势C ．当电线向上运动时，通过灵敏电流计的电流是从A 经过电流计流向BD ．两个同学沿南北方向站立时，电路中能产生更大的感应电流2．(0分)[ID ：128573]如图所示，一平行金属轨道平面与水平面成θ角，两轨道宽为L ，上端用一电阻R 相连，该装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向上。

质量为m 的金属杆ab 以初速度v 0从轨道底端向上滑行，达到最大高度h 后保持静止。

若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计。

关于上滑过程，下列说法正确的是（ ）A ．通过电阻R 的电量为sin BLh R θB ．金属杆中的电流方向由b 指向aC ．金属杆克服安培力做功等于2012mv mgh - D ．金属杆损失的机械能等于电阻R 产生的焦耳热3．(0分)[ID ：128562]如图所示的电路中，A ，B ，C 是三个完全相同的灯泡，L 是自感系数很大的电感，其直流电阻与定值电阻R 阻值相等，D 是理想二极管．下列判断中正确的是（ ）A ．闭合开关S 的瞬间，灯泡A 和C 同时亮B ．闭合开关S 的瞬间，只有灯泡C 亮C ．闭合开关S 后，灯泡A ，B ，C 一样亮D ．断开开关S 的瞬间，灯泡B ，C 均要闪亮一下再熄灭4．(0分)[ID ：128555]如图所示，一根足够长的直导线水平放置，通以向右的恒定电流，在其正上方O 点用细丝线悬挂一铜制圆环。

高二物理《电磁感应》典型题（每日一练）楞次定律、法拉第电磁感应定律一、单选题1．如图所示，导体棒PQ放在垂直纸面向外的匀强磁场中，PQ与螺线管和金属导轨组成闭合回路，将条形磁铁的N极迅速插入螺线管内时，关于导体棒PQ 中的感应电流方向和PQ受到的安培力方向判断正确的是（）A．电流从P到Q，安培力向左B．电流从P到Q，安培力向右C．电流从Q到P，安培力向右D．电流从Q到P，安培力向左二、多选题2．如图所示，在匀强磁场中放一平行金属导轨，导轨跟小线圈N相接，大线圈M与小线圈N以及导轨之间不接触，磁感线垂直于导轨所在平面。

导轨与金属棒ab接触良好，当金属棒ab向右加速运动时，大线圈M中产生的感应电流方向及所具有的形变趋势是（）A．线圈M中有顺时针方向的电流B．线圈M中有逆时针方向的电流C．线圈M有收缩的趋势D．线圈M有扩张的趋势A．0~4s内a点电势低于b点电势B．4~6s内a、b间的电压为4VC．0~4s内通过电阻R的电荷量为6C D．4~6s内电阻R上产生的焦耳热为18JA．MN杆做加速度减小的变减速运动B．PQ杆受到的安培力逐渐增大C．MN杆最终会做匀速直线运动D．若该过程产生的总热量为高二物理《电磁感应》典型题（每日一练）右手定则、导体棒问题5．如图所示，以速度1v 和2v 匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域，且122v v =，则在先后两种情况下（）A ．线圈中的感应电动势之比1212E E =：：B ．线圈中的感应电流之比1241I I =：：C ．线圈中产生的焦耳热之比1221Q Q =：：D ．通过线圈某截面的电荷量之比1211q q =：：6．如图所示，两根电阻不计、相互平行、足够长的光滑金属导轨固定于绝缘水平桌面，导轨所在区域存在垂直桌面竖直向下的匀强磁场。

两质量分别为m 、2m ，电阻相同的导体棒a 、b 分别置于导轨的左、右两侧。

已知导体棒的长度均略大于导轨间的距离，且始终与导轨接触良好并垂直于导轨。

高中物理《电磁感应》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．社会的进步离不开科学发现，每一步科学探索的过程倾注了科学家的才智和努力，以下关于科学家的贡献说法不正确的是（）A．安培提出了分子电流假说，解释了磁现象B．奥斯特首先发现了电流的磁效应C．法拉第发现了电磁感应现象D．库仑测出了电子的电量2．如图甲所示，300匝的线圈两端A、B与一个理想电压表相连。

线圈内有指向纸内方向的匀强磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。

下列说法正确的是（）A．A端应接电压表正接线柱，电压表的示数为150VB．A端应接电压表正接线柱，电压表的示数为50.0VC．B端应接电压表正接线柱，电压表的示数为150VD．B端应接电压表正接线柱，电压表的示数为50.0V3．如图所示，在匀强磁场中做各种运动的矩形线框，能产生感应电流的是（）A．图甲中矩形线框向右加速运动B．图乙中矩形线框匀速转动C．图丙中矩形线框向右加速运动D．图丁中矩形线框斜向上运动4．下列物理学史材料中，描述正确的是（）A．卡文迪什通过扭秤实验测量出静电引力常量的数值B．为了增强奥斯特的电流磁效应实验效果，应该在静止的小磁针上方通以自西向东的电流C．法拉第提出了“电场”的概念，并制造出第一台电动机D．库仑通过与万有引力类比，在实验的基础上验证得出库仑定律5．如图所示，将一个闭合铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间，铝框可以绕竖直轴OO'自由转动，蹄形磁铁在手摇的控制下可以绕竖直轴OO'转动。

初始时，铝框和蹄形磁铁均是静止的。

现通过不断手摇使蹄形磁铁转动起来，下列关于闭合铝框的说法正确的是（）A．铝框仍保持静止B．铝框将跟随磁极同向转动且一样快C．铝框将跟随磁极同向转动，转速比磁铁小D．铝框将朝着磁极反向转动，转速比磁铁小6．如图所示，a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环，两环半径之比为2:3，其中仅在a环所围成区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场。

高二物理电磁感应测试题一、单项选择题（每题只有一个选项是正确的，每题4分，共40分）1、如图所示，无限大磁场的方向垂直于纸面向里，图中线圈在纸面内由小变大（由图中图中线圈在纸面内由小变大（由图中实线矩形变成虚线矩形），B 图中线圈正绕点在平面内旋转，C 图与D 图中线圈正绕图中线圈正绕 OO OO’’轴转动，则线圈中不能产生感应电流的是轴转动，则线圈中不能产生感应电流的是 ( )2、在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈， 规定线圈中感应电流的正方向如图规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B 随时间如图随时间如图2变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势E 变化的变化的 是是 （（ ））A B C D 3、如图所示，ef 、gh 为两水平放置相互平行的金属导轨,ab 、cd 为搁在导轨上为搁在导轨上 的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦．当一条形磁铁向下靠近导轨时，的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦．当一条形磁铁向下靠近导轨时， 关于两金属棒的运动情况的描述正确的是（关于两金属棒的运动情况的描述正确的是（ ）A ．如果下端是N 极，两棒向外运动，如果下端是S 极，两棒相向靠近极，两棒相向靠近B ．如果下端是S 极，两棒向外运动，如果下端是N 极，两棒相向靠近极，两棒相向靠近C ．不管下端是何极性，两棒均向外相互远离．不管下端是何极性，两棒均向外相互远离D ．不管下端是何极性，两棒均相互靠近．不管下端是何极性，两棒均相互靠近12345 t /s E 2E 0 E 0 O -E 0 -2E 0 12345 t /s E 2E 0 E 0 O -E 0 -2E 0 E 0 E 12345 t /s 2E 0 O -E 0 -2E 0 E0 E 12345 t /s 2E 0 O-E 0 -2E 0 I B 图1 B t /s O 12345图2 ，匀强磁场的磁感强度为B，方向与导，方向与导角放置，金属棒与导轨的电阻不计。

高二物理选修3-2 电磁感应练习题（含答案）一、选择题1.如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。

下列说法①当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小 ②当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大 ③当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大 ④当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变 其中正确的是（D ）A .只有②④正确B .只有①③正确C .只有②③正确D .只有①④正确2.一飞机在北半球的上空以速度v 水平飞行，飞机机身长为a ，翼展为b ；该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B 1，竖直分量为B 2；驾驶员左侧机翼的端点用A 表示，右侧机翼的端点用B 表示，用E 表示飞机产生的感应电动势，则（D ）A .E =B 1vb ，且A 点电势低于B 点电势 B .E =B 1vb ，且A 点电势高于B 点电势C .E =B 2vb ，且A 点电势低于B 点电势D .E =B 2vb ，且A 点电势高于B 点电势3.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。

当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（B ）A .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥3.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示.在0-T /2时间内，直导线中电流向上，则在T /2-T 时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（C ）A .感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B .感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C .感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D .感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左4.图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l ，磁场方向垂直纸面向里.abcd 是位于纸面内的梯形线圈，ad 与bc 间的距离也为l .t =0时刻，bc 边与磁场区域边界重合（如图）.现令线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿a →b →c →d →a 的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I 随时间t 变化的图线可能是（B ）i i -i 甲A B C D5.如图所示电路中，A 、B 是两个完全相同的灯泡，L 是一个理想电感线圈，当S 闭合与断开时，A 、B 的亮度情况是（AC ）A .S 闭合时，A 立即亮，然后逐渐熄灭B .S 闭合时，B 立即亮，然后逐渐熄灭C .S 闭合足够长时间后，B 发光，而A 不发光D .S 闭合足够长时间后，B 立即熄灭发光，而A 逐渐熄灭6.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁，被安装在火车首节车厢下面，如图(甲)所示(俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收.当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图(乙)所示，则说明火车在做（B ）A .匀速直线运动B .匀加速直线运动C .匀减速直线运动D .加速度逐渐增大的变加速直线运动7.图甲中的a 是一个边长为为L 的正方向导线框， 其电阻为R .线框以恒定速度v 沿x 轴运动，并穿过图中 所示的匀强磁场区域b .如果以x 轴的正方向作为力的正 方向.线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对 线框的作用力F 随时间变化的图线应为图乙中的哪个图？（B8.如图所示，将一个正方形导线框ABCD 置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直．现在AB 、CD 的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a 、b ，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，则（ABC ）图乙D Ab BCA .ABCD 回路中没有感应电流B .A 与D 、B 与C 间有电势差C .电容器a 、b 两极板分别带上负电和正电D .电容器a 、b 两极板分别带上正电和负电9.如图一所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg 处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab 与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d 、e 之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F 作用在金属杆ab 上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab 始终垂直于框架.图二为一段时间内金属杆受到的安培力f 随时间t 的变化关系，则图三中可以表示外力F 随时间t 变化关系的图象是（B强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B 1的变化关系如图⑴所示.0~1s 圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，一根导体棒，导体棒的长为L 、电阻为R ，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为B 2，方向垂直导轨平面向下，如图⑵所示.若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f 随时间变化的图象是下图中的（设向11.2000年底，我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列 车的模型车，该车的车速已达到500km /h ，可载5人.如图所示就是 磁悬浮的原理，图中A 是圆柱形磁铁，B 是用高温超导材料制成的 超导圆环.将超导圆环B 水平放在磁铁A 上，它就能在磁力的作用下 悬浮在磁铁A 的上方空中，下列说法中正确的是（B ）A .在B 上放入磁铁的过程中，B 中将产生感应电流.当稳定后，感应电流消失B .在B 上放入磁铁的过程中，B 中将产生感应电流.当稳定后，感应电流仍存在A B CAb 左 右图一C .如A 的N 极朝上，B 中感应电流的方向如图所示D .如A 的N 极朝上，B 中感应电流的方向与图中所示的方向有时相同有时相反 12.如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab 、cd 与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R ，回路上其余部分的电阻不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时，导体棒处于静止状态.剪断细线后，导体棒在运动过程中（AD ）A .回路中有感应电动势B .两根导体棒所受安培力的方向相同C .两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒D .两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒 13.如图所示，A 是长直密绕通电螺线管.小线圈B 与电流表连接，并沿A 的轴线Ox 从O 点自左向右匀速穿过螺线管A .能正确反映通过电流表中电流I 随x 变化规律的是（C ）14.如图所示，一个边长为a 、电阻为R 的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v 匀速穿过宽均为a 的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B 方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。

高二物理—电磁感应测试第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题：（每小题至少有一个选项是正确的，请把正确的答案填入答题卡中，每小题4分，共40分，漏选得2分，错选和不选得零分）1．下面说法正确的是 （） A ．自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加 B ．自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化 C ．电路中的电流越大，自感电动势越大D ．电路中的电流变化量越大，自感电动势越大2．如图9-1所示，M 1N 1与M 2N 2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨，导轨间距为L 磁感应强度为B 的匀强磁场与导轨所在平面垂直，ab 与ef 为两根金属杆，与导轨垂直且可在导轨上滑动，金属杆ab 上有一伏特表，除伏特表外，其他部分电阻可以不计，则下列说法正确的是 A ．若ab 固定ef 以速度v 滑动时，伏特表读数为BLv （） B ．若ab 固定ef 以速度v 滑动时，ef 两点间电压为零C ．当两杆以相同的速度v 同向滑动时，伏特表读数为零D ．当两杆以相同的速度v 同向滑动时，伏特表读数为2BLv3．如图9-2所示，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落。

如果线圈受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为（） A ．a 1＞a 2＞a 3＞a 4 B ．a 1=a 3>a 2>a 4 C ．a 1=a 3＞a 4＞a 2 D ．a 4=a 2＞a 3＞a 14．如图9-3所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当电S 接通一瞬间，两铜环的运动情况是（） A ．同时向两侧推开 B ．同时向螺线管靠拢 C ．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断 D ．同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断5．如图9-4所示，在U 形金属架上串入一电容器，金属棒ab 在金属架上无摩擦地以速度v 向右运动一段距离后突然断开开关，并使ab 停在金属架上，停止后，ab 不再受外力作用。