走向高考物理第九章综合测试题

第九章综合能力测试卷[时间90分钟满分100分]一、选择题(本题包括10小题，共50分，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5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．)1．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是()A．闭合线圈放在变化的磁场中，必然有感应电流产生B．穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中有感应电流C．闭合线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动，必然产生感应电流D．穿过闭合电路的磁感线条数发生变化时，电路中有感应电流解析穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生，选项C错误；若线圈平面与磁场平行，则磁通量始终为零，选项A错误、B、D正确．答案BD2．如图所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知ab＝bc＝L，当它以速度v向右平动时，a、c两点间的电势差为()A．BL v B．BL v sinθC．BL v cosθD．BL v(l＋sinθ)答案 B3．如图所示，正方形金属框四条边电阻相等，匀强磁场垂直线框平面且刚好充满整个线框，现以相同的速率分别沿甲、乙、丙、丁四个方向将线框拉出磁场．欲使a、b两点间的电势差最大，则拉力应沿()A．甲方向B．乙方向C．丙方向D．丁方向解析以相同的速率分别沿甲、乙、丙、丁四个方向将线框拉出磁场，回路中产生的电动势E大小相同，电流I大小相同；当沿丁方向将线框拉出磁场时，ab边切割磁感线，ab相当于电源，由电路的知识可知此时ab 间电势差为I×3R(R为每边的电阻)，这也是a、b两点间电势差的最大值，即D项正确．答案 D4．图中电感线圈L的直流电阻为R L，小灯泡的电阻为R，小量程电流表G1、G2的内阻不计．当开关S闭合稳定后，电流表G1、G2的指针均偏向右侧(电流表的零刻度在表盘的中央)，则当开关S断开时，下列说法中正确的是()A．G1、G2的指针都立即回到零点B．G1缓慢回到零点，G2立即左偏，偏后缓慢回到零点C．G1立即回到零点，G2缓慢回到零点D．G2立即回到零点，G1缓慢回到零点解析S闭合且稳定时，通过含电流表G1、G2的两条支路的电流均由左向右，断开S，L中产生自感电动势，由“增反减同”可知，自感电动势E自的方向一定与原电流方向相同，等效电路如图所示，显然，断开S后，在E自的作用下，上图回路中将继续形成沿顺时针方向的电流，这时流经含有电流表G2支路的电流方向已变为由右向左了．由于这段时间E自是逐渐减小的，故电流也是逐渐减小的，综上所述选B.答案 B5．(图像信息题)如图甲所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均为a，一正三角形(高为a)导线框ABC从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在图乙中感应电流I与线框移动距离x的关系图像正确的是()解析分三个过程进行分析，线框进入磁场时，磁通量增加，由楞次定律，感应电流为逆时针，当线框进入另一磁场过程中，穿过线框的磁通量有两个方向，垂直纸面向里的磁通量减少，垂直纸面向外的磁通量增加．由楞次定律可知．感应磁场方向向里，感应电流为顺时针．磁通量的变化率不均匀，是在增加的，所以感应电流的大小增加．当线框从右侧磁场穿出过程中，磁通量减少且变化率增加，由楞次定律知电流方向为逆时针．故C对，本题采用排除法比较简便、快捷．首先排除B项，再排除D 项，最后排除A.答案 C6．(2011·合肥高三第一次教学质量检测)一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域继续下落，如图所示，则()A．若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程一定是匀速运动B．若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程一定是加速运动C．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是减速运动D．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是加速运动解析若线圈匀速进入磁场，则mg＝F安，全部进入后不再受安培力，在重力作用下加速运动，则出磁场时F安>mg，不会匀速，A错误．进入时加速，说明F安<mg，完全进入后，线圈加速运动，F安可能大于mg，也可能等于mg，还可能小于mg，故不一定加速穿出，B错；若线圈进入磁场时减速，则F安>mg，完全进入后再加速，使得F安一定大于mg，则穿出时必定减速，C正确，D错误．答案 C7.如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能变化，若外力对环做的功分别为W a、W b，则W a∶W b为()A．1∶4 B．1∶2C．1∶1 D．不能确定解析匀速拉出线框时，F外＝F安，故W外＝W安＝BIL·L＝B2L3v R又L b＝2L a，R b＝2R a，则W a∶W b＝1∶4.答案 A8．如图所示，ab、cd是固定在竖直平面内的足够长的金属框架，除电阻R外其余电阻不计；ef为一金属杆，与ab、cd接触良好且没有摩擦．下滑时ef始终处于水平状态，整个装置处在垂直框面的匀强磁场中，ef从静止下滑一段时间后，闭合开关S，则()A．闭合开关时ef的加速度一定小于gB．闭合开关时ef的加速度可能等于gC．闭合开关的时刻不同，ef最终的速度不同D．闭合开关的时刻不同，ef最终的速度相同解析闭合开关时速度为v，则BIL－mg＝ma，即B2L2vR－mg＝ma由此式可知，B正确，最终F安＝mg，则v一定，D正确．答案BD9.(2011·广东深圳一调)如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．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()解析梯形线圈以恒定的速度v穿过磁场的过程中，先是bc边切割磁感线，由右手定则可判定电流方向为a→d→c→b→a；并且在线圈运动过程中，其切割磁感线的有效长度越来越长，所以感应电动势越来越大．当ad边进入磁场时，由右手定则可判定电流方向为a→b→c→d→a，线圈切割磁感线的有效长度仍然是越来越长，则感应电动势也越来越大，感应电流越来越大，B正确．答案 B10．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F，此时()A．电阻R1消耗的热功率为F v/3B．电阻R2消耗的热功率为F v/6C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmg v cosθD．整个装置消耗的机械功率为(F＋μmg cosθ)v解析由法拉第电磁感应定律得E＝BL v，回路总电流I＝E/1.5 R，安培力F＝BIL，所以电阻R1的功率P1＝(0.5I)2R＝F v/6，B选项正确．由于摩擦力F阻＝μmg cosθ，故因摩擦而消耗的热功率为μmg v cosθ.整个装置消耗的机械功率为(F＋μmg cosθ)v.答案BCD二、论述计算题(本大题含4小题，共50分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．(12分)如图所示，直角三角形导线框abc 固定在匀强磁场中，ab 是一段长为l 1＝0.6 m 、单位长度电阻为r ＝3 Ω/m 的均匀导线，ac 和bc 的电阻可不计，bc 长度为l 2＝0.3 m ．磁场的磁感应强度为B ＝0.5 T ，方向垂直纸面向里．现有一段长度为L ＝0.3 m 、单位长度电阻也为r ＝3 Ω/m 的均匀导体杆MN 架在导线框上，开始时紧靠a 点，然后沿ab 方向以恒定速度v ＝1.2 m/s 向b 端滑动，滑动中始终与bc 平行并与导线框保持良好接触．求：(1)导线框中有感应电流的时间是多长？(2)当导体杆MN 滑到ab 中点时，导线bc 中的电流是多少？方向如何？(3)导体杆MN 自a 点滑到ab 中点过程中，回路中感应电动势的平均值． 解析 (1)导线框中有感应电流的时间为t ＝l 1v ＝0.61.2s ＝0.5 s (2)当MN 滑到ab 中点时，有R 外＝0.3×32 Ω＝0.45 Ω r 内＝0.32×3 Ω＝0.45 Ω，R 总＝0.9 ΩE＝12BL v＝12×0.5×0.3×1.2 V＝0.09 VI＝ER总＝0.090.9A＝0.1 AI bc＝12I＝12×0.1 A＝0.05 A方向为b→c.(3)回路中感应电动势的平均值为E＝ΔΦΔt＝B·ΔSΔt＝B×12×l12×L2l12v＝0.045 V答案(1)0.5 s(2)0.05 A b→c(3)0.045 V12．(11分)边长L＝0.1 m的正方形金属线框abcd，质量m＝0.1 kg，总电阻R＝0.02 Ω，从高为h＝0.2 m处自由下落(abcd始终在竖直平面内且ab水平)，线框下有一水平的有界匀强磁场，竖直宽度L＝0.1 m，磁感应强度B＝1.0 T，方向如图所示(取g＝10 m/s2)．求：(1)线框穿越磁场过程中发出的热；(2)全程通过a点截面的电荷量；(3)在坐标系中画出线框从开始下落到dc边穿出磁场的速度与时间的图像．解析(1)因为线框abcd进入磁场时，v 1＝2gh ＝2 m/s产生的电动势E ＝BL v 1＝0.2 V安培力F A ＝BIL ＝BL E R ＝1 NF A ＝mg ，故线框在磁场中匀速运动，由能量关系可知发出热量为 Q ＝mg 2L ＝0.1×10×2×0.1 J ＝0.2 J.(2)ab 边和cd 边切割磁感线产生的感应电流大小相等．I ＝E R ＝0.20.02A ＝10 A 穿过磁场的时间t ＝2L v ＝0.1 s则通过a 点电荷量q ＝It ＝1 C(3)由(1)可知，线框自由下落的时间t 1＝2hg ＝0.2 s.在磁场内做匀速运动v ＝v 1，时间t 2＝2L v 1＝0.1 s. 图像如下图所示．答案 (1)0.2 J (2)1 C (3)见解析13．(13分)(2010·天津理综)如图所示，质量m 1＝0.1 kg ，电阻R 1＝0.3 Ω，长度l ＝0.4 m 的导体棒ab 横放在U 型金属框架上，框架质量m 2＝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，磁感应强度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速度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框架受水平面的支持力F N＝m2g＋F1依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大的静摩擦力F2＝μF Nab中的感应电动势E＝Bl vMN中电流I＝ER1＋R2MN受到的安培力F安＝IlB框架开始运动时F安＝F2由上述各式代入数据解得v＝6 m/s(2)闭合回路中产生的总热量Q总＝R1＋R2 R2Q由能量守恒定律，得Fx ＝12m 1v 2＋Q 总 代入数据解得x ＝1.1 m答案 (1)6 m/s (2)1.1 m14．(14分)(2011·四川理综)如图所示，间距l ＝0.3 m 的平行金属导轨a 1b 1c 1和a 2b 2c 2分别固定在两个竖直面内．在水平面a 1b 1b 2a 2区域内和倾角θ＝37°的斜面c 1b 1b 2c 2区域内分别有磁感应强度B 1＝0.4 T 、方向竖直向上和B 2＝1 T 、方向垂直于斜面向上的匀强磁场．电阻R ＝0.3 Ω、质量m 1＝0.1 kg 、长为l 的相同导体杆K 、S 、Q 分别放置在导轨上，S 杆的两端固定在b 1、b 2点，K 、Q 杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好．一端系于K 杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m 2＝0.05 kg 的小环．已知小环以a ＝6 m/s 2的加速度沿绳下滑，K 杆保持静止，Q 杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F 作用下匀速运动．不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g ＝10 m/s 2，sin37 °＝0.6，cos 37°＝0.8.求：(1)小环所受摩擦力的大小；(2)Q 杆所受拉力的瞬时功率．解析 (1)设小环受到的摩擦力大小为F f ，由牛顿第二定律，有m 2g －F f ＝m 2a代入数据，得F f ＝0.2 N.(2)设通过K 杆的电流为I 1，K 杆受力平衡，有F f＝B1I1l设回路总电流为I，总电阻为R总，有I＝2I1R总＝3 2R设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有I＝E R总E＝B2l vF＝m1g sinθ＝B2Il拉力的瞬时功率为P＝F v联立以上方程解得P＝2 W 答案(1)0.2 N(2)2 W。

第九章综合练习1、在水中浸入两个同样细的毛细管，一个是直的，另一个是弯的，如图所示，水在直管中上升的高度比弯管的最高点还要高，那么弯管中的水将( B )A．会不断地流出B．不会流出C．不一定会流出D．无法判断会不会流出2、如图所示，在两个固体薄片上涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针尖接触薄片，接触点周围的石蜡被熔化，乙片上熔化了的石蜡呈圆形，则( AD )A．甲片一定是晶体B．乙片一定是非晶体C．甲片不一定是晶体D．乙片不一定是非晶体甲乙3、关于晶体和非晶体，正确的说法是( AB )A．它们的微观结构不同B．晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的物质微粒是不规则地排列C．晶体内部的物质微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不相等的是非晶体4、下列各组物质全部为晶体的是( C )A．石英、雪花、沥青B．食盐、橡胶、沥青C．食盐、雪花、石英D．雪花、橡胶、石英5、下列现象中与毛细现象有关的是哪些( AB )A．砖块吸水B．毛巾的一只角浸入水中，水会沿毛巾上升，毛巾湿润C．洗净的衣服在太阳下被晒干D．自来水笔从墨水瓶里把墨水吸进笔中6、洗涤剂能除去衣服上的污垢，其原因是( A )A．降低了水的表面张力，使水和洗涤剂容易进入被洗物质的纤维和附着的污垢粒子之间B．增加了水的表面张力，使水和洗涤剂容易进入被洗物质的纤维和附着的污垢粒子之间C．洗涤剂分子的吸引力将污垢粒子吸入水中D．洗涤剂的分子斥力将污垢粒子推离织物表面7、下列有关液晶的说法中正确的是( ABC )A．液晶具有流动性B．液晶具有各向异性C．液晶的光学性质随所加压力的变化而变化D．液晶就是液态的晶体8、晶体在熔解过程中吸收的热量主要用于( B )A．破坏晶体结构，增加分子动能B．破坏晶体结构，增加分子势能C．破坏晶体结构，同时增加分子势能和增加分子动能D．破坏晶体结构，既不增加分子势能也不增加分子动能9、在绕地球匀速圆周运动的人造卫星中的一容器，若容器内盛有液体，则（AD ）A．液体浸润容器壁时，它便沿容器壁流散B．液体不浸润容器壁时，它便沿容器壁流散C．液体浸润容器壁时，它便形成球状D．液体不浸润容器壁时，它便形成球状10、以下结论哪些是正确的?（BC、D）A．绝对湿度大而相对湿度不一定大，相对湿度大而绝对湿度也不一定大，必须指明温度这一条件B．相对湿度是100％，表明在当时温度下，空气中水汽已达饱和状态C．在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将减小D．在绝对湿度一定的情况下，气温增加时，相对湿度将减小11、以下结论哪些是正确的? （ACD）A．露点是使空气里的水蒸气刚好达到饱和时的温度B．根据露点的气温的差值，可以大致判断绝对湿度的大小C．根据露点的气温的差值，可以大致判断相对湿度的大小D．露点时的饱和汽压就是原来温度时绝对湿度12、人们感觉到空气的干湿程度，是决定于( D )A．大气里所含水蒸气的多少B．气温C．绝对湿度D．相对湿度13、不同温度下水的饱和汽压如表所示．由如下数据能确定天气最干燥的就是不同温度下水的饱和汽压(单位：毫米汞柱)（C）A．天气温度为-5℃，绝对湿度为2mm汞柱B．天气温度为O℃，绝对湿度为3mm汞柱C．天气温度为10℃，绝对湿度为3mm汞柱D．天气温度为20℃，绝对湿度为lOm汞柱14、使气体液化的方法是( AD )A．在保持体积不变的情况下不断降低气体的温度B．在保持体积不变情况下，使气体温度升高C．在保持温度不变的情况下增大压强，能使一切气体液化D．降低气体的温度到某个特殊温度以下，然后增大压强15、在久早下透雨后，种有作物的土地往往用锄松一遍，这是为了．（破坏毛细管，保持土地中的水份）16、在温度不变时，增大液面上方饱和汽的体积时，饱和汽的密度，压强，质量。

第九章综合测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(2012·北京海淀模拟)如图所示，矩形导线框bcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，直导线中的电流方向由M到N，导线框的b边与直导线平行．若直导线中的电流增大，导线框中将产生感应电流，导线框会受到安培力的作用，则以下关于导线框受到的安培力的判断正确的是( )A．导线框有两条边所受安培力的方向相同B．导线框有两条边所受安培力的大小相同．导线框所受的安培力的合力向左D．导线框所受的安培力的合力向右[答案] BD[解析] 根据左手定则，四条边的安培力的方向都不相同，A错；在某一瞬间，导线框的感应电流大小是相同的，b边和cd边所处的磁场强度不同，所以安培力的大小不同，bc边和d边所处的磁场情况相同，所以安培力的大小相同，B对；直导线中的电流增大，穿过导线框的磁通量要变大，根据楞次定律，导线框所受的安培力的合力向右，错，D对．2．(2012·哈尔滨模拟)矩形导线框bcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图甲所示．磁感应强度方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B 随时间变的图象如图乙所示．＝0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在0～4时间内，导线框d边所受安培力随时间变的图象(规定以向左为安培力正方向)可能是下列选项中的( )[答案] D[解析] 由图象可知0～1时间内磁场均匀向里减小，根据楞次定律及左手定则可知d边受到的安培力向左，再由I＝错误！未定义书签。

可得回路中电流不变，而F＝BIL，故F均匀减小，选项AB错误；1～2内感应电流方向仍不变，但安培力方向向右，且均匀增大，故选项错误，D正确．3．(2012·南昌模拟)如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框bcd，其边长为、质量为，金属线框与水平面的动摩擦因为μ虚线框′b′c′d′内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下．开始时金属线框的b边与磁场的d′c′边重合．现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的d′c′边距离为在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为( )A错误！未定义书签。

第九章综合测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1.如图所示，A为一固定的导体圆环，条形磁铁B从左侧无穷远处沿圆环轴线移向圆环，穿过后移到右侧无穷远处．如果磁铁的移动是匀速的，则( )A．磁铁移近时受到圆环的斥力，离开时受到圆环的引力B．磁铁在整个运动过程中，圆环中电流方向不变C．磁铁的中心通过环面时，圆环中电流为零D．若A为一固定的超导体圆环，磁铁的中心通过超导体环面时，圆环中电流最大[答案] ACD[解析] 磁铁与圆环之间发生相对运动时，感应电流产生的磁场力总是阻碍其相对运动，即“来拒去留”，磁铁移近时受到圆环的斥力，离开时受到圆环的引力，A项正确．磁铁的整个运动过程中，原磁场方向不变，磁场先变强，后变弱，产生的感应电流方向必定发生变化，B项不正确，磁铁的中心通过环面时，磁通量变化是零，圆环中电流为零，C项正确．若A为一固定的超导体圆环，在磁铁中心到达环面前，感应电动势的方向不变，产生的感应电流与原来的感应电流叠加增强，电流不断增强，磁铁的中心通过超导体环面时，圆环中电流最大，D项正确．2．(2011·北京海淀模拟)如图所示，矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，直导线中的电流方向由M到N，导线框的ab边与直导线平行．若直导线的电流增大，导线框中将产生感应电流，导线框会受到安培力的作用，则以下关于导线框受到的安培力的判断正确的是( )A．导线框有两条边所受安培力的方向相同B．导线框有两条边所受安培力的大小相同C．导线框所受的安培力的合力向左D．导线框所受的安培力的合力向右[答案] BD[解析] 本题考查电磁感应及安培力．导线框abcd处于通电直导线MN电流的磁场中，由右手定则可得导线框abcd处于垂直于纸面向里的磁场中，当电流增加时，导线框中的磁通量增强，由楞次定律可得感应电流产生的磁场应垂直于平面向外，所以导线框abcd的感应电流为逆时针方向，bc边与ad边，ab边与cd边电流方向相反，由左手定则可得：ab边安培力水平向左，大小为F ab，cd边安培力水平向左，大小为F cd，由于ab边离导线MN较近，磁感应强度大，可得F ab>F cd；bc边与ad边上的安培力方向分别竖直向下和竖直向上，由于这两边磁感线疏密情况相同，这两边的安培力平衡，可得导线框整体所受的合力方向水平向右，B、D正确，A、C错误．3．(2011·温州模拟)如图所示，E为电池，L是直流电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个完全相同的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法正确的是( )A．刚闭合S的瞬间，灯泡D1、D2的亮度相同B．刚闭合S的瞬间，灯泡D2比灯泡D1亮C．闭合S，待电路达到稳定后，D1熄灭，D2比S刚闭合时亮D．闭合S，待电路达到稳定后，再将S断开，D2立即熄灭，D1先更亮后逐渐变暗．[答案] ACD[解析] 因为是直流电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，刚闭合S的瞬间，灯泡D1、D2串联，亮度相同，选项A对，B错；闭合S待电路达到稳定后，灯泡D1被L短路，电路中电流更大，D2比S刚闭合时亮，选项C正确；而如要闭合S，待电路达到稳定后，再将S断开，D2立即熄灭，由于有L作用，D1先比S刚闭合时亮，后逐渐变暗，选项D正确．4．(2011·潍坊模拟)如图所示，实线圆环A、B是光滑绝缘水平面内两个固定的同心超导环，两环分别通上大小相等的电流后，在环间环形区域内产生了相同方向的磁场，在这个磁场的共同“束缚”下，带电离子沿图中虚线做顺时针方向的圆周运动．已知A环中电流沿顺时针方向．则( )A．B环中电流沿顺时针方向B．B环中电流沿逆时针方向C．带电离子带正电D．带电离子带负电[答案] BD[解析] 因为在AB环间环形区域内产生了相同方向的磁场，而A环中电流沿顺时针方向，可以判断B环中电流应为逆时针方向，选项A错，B对．同时可判断AB环间环形区域内磁场为垂直纸面向里，一带电粒子做顺时针方向的圆周运动，洛伦兹力指向圆心方向，可判断该粒子带负电，选项C错，D正确．5.如图所示，Q是单匝金属线圈，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，P是在MN的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈．若在Q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t1至t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是( )[答案] D[解析] 在t1至t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，说明此段时间内穿过线圈的磁通量变大，即穿过线圈的磁场的磁感应强度变大，则螺线管中电流变大，单匝金属线圈Q产生的感应电动势变大，所加磁场的磁感应强度的变化率变大，即B－t图线的斜率变大，选项D正确．6.如图所示，垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面内、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v0、3v0速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的过程中( )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ab 边两端电势差相同D ．通过导体框截面的电量相同 [答案] AD[解析] 由楞次定律可知导体框中产生的感应电流方向相同，A 正 确；由电磁感应定律可得Q ＝BLv 2L 4Rv ＝B 2L 3v4R，因此导体框中产生的焦耳热不同，故B 错误；两种情况下电源的电动势不相同，导体框ab 边两端电势差不同，C 错误；由q ＝ΔΦ4R 知，通过导体框截面的电量与速度无关，D 正确．7.如图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a 、b 导线与铜盘的中轴线处在同一平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路总电阻为R ，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是( )A ．回路中有大小和方向做周期性变化的电流B ．回路中电流大小恒定，且等于BL 2ω2RC ．回路中电流方向不变，且从b 导线流进灯泡，再从a 导线流向旋转的铜盘D ．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过[答案] BC[解析] 铜盘在转动的过程中产生恒定的电流I ＝BL 2ω2R，A 项错B 项对；由右手定则可知铜盘在转动的过程中产生恒定的电流从b 导线流进灯泡，再从a 流向旋转的铜盘，C 项正确；若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正规律变化的磁场，不转动铜盘时闭合回路磁通量不发生变化，灯泡中没有电流流过，D 项错误．8.如图所示，水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R ，匀强磁场B 竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒PQ 垂直导轨放置．今使棒以一定的初速度v 0向右运动，当其通过位置a 、b 时，速率分别为v a 、v b ，到位置c 时棒刚好静止，设导轨与棒的电阻均不计，a 到b 与b 到c 的间距相等，则金属棒在由a 到b 和由b 到c 的两个过程中( )A ．回路中产生的内能不相等B ．棒运动的加速度相等C ．安培力做功相等D ．通过棒横截面积的电量相等 [答案] AD[解析] 棒由a 到b 再到c 过程中，速度逐渐减小．根据E ＝Blv ，E 减小，故I 减小．再根据F ＝BIl ，安培力减小，根据F ＝ma ，加速度减小，B 错误．由于ab 、bc 间距相等，故从a 到b 安培力做的功大于从b 到c 安培力做功，故A 正确，C 错误．再根据平均感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝B ΔS Δt ，I ＝E R ＝I Δt 得q ＝B ΔS R，故D 正确．9．(2011·济南模拟)电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器．如图甲所示为电吉他拾音器的原理图，在金属弦的下方有一个连接到放大器的螺线管．一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声信号．若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应感应电流的变化为( )[答案] B[解析] 由法拉第电磁感应定律可知，E ＝n ΔΦΔt ，即磁通量变化率越大，感应电动势、感应电流也就越大．分析螺线管内的磁通量随时间的变化关系图线可知，图线斜率越大产生的感应电流越大，斜率为零，感应电流也为零，对比各选项可知，选项B 正确．10．如图所示，在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈，从相同的高度由静止开始同时释放，三个线圈都是相同的金属材料制成的边长一样的正方形，A 线圈有一个缺口，B 、C 线圈闭合，但B 线圈的导线比C 线圈的粗，则( )A ．三个线圈同时落地B ．A 线圈最先落地C ．A 线圈最后落地D ．B 、C 线圈同时落地 [答案] BD[解析] 由于A 线圈上有缺口，A 中不产生感应电流，不受安培力的阻碍作用，所以A 线圈先落地，B 正确．B 、C 线圈在进入磁场的过程中，受安培力与重力作用，满足： mg －B 2L 2v R＝ma m ＝ρ密·4L ·S R ＝ρ电4L S所以4ρ密LSg －B 2LSv4ρ电＝4ρ密LSa4ρ密g －B 2v4ρ电＝4ρ密aa ＝g －B 2v16ρ密ρ电，由于B 、C 线圈起始下落高度相同，材料相同，所以a 相同，进入相同的磁场，B 、C 线圈同时落地，D 选项正确．第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分．把答案直接填在横线上)11.(6分)一个面积S ＝4×10－2m 2，匝数n ＝100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直平面，磁感应强度的大小随时间变化规律如图所示，在开始2秒内穿过线圈的磁通量的变化率等于________，在第3秒末感应电动势大小为________．[答案] 0.08Wb/s 8V[解析] 由图象可得，在开始2秒内ΔB Δt ＝2T/s ，则ΔΦΔt ＝ΔBSΔt ＝0.08Wb/s ；在第3秒末E ＝n ΔΦΔt＝8V.12.(6分)如图所示，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有半径为r 的光滑圆形导体框架，OC 为一能绕O 在框架上滑动的导体棒，Oa 之间连一个电阻R ，导体框架与导体电阻均不计，若要使OC 能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率是________．[答案] B 2L 4ω24R[解析] 由E ＝BL ×12ωL 及P 外＝P 电＝E 2R 可解得：P 外＝B 2L 4ω24R.13．(6分)(2011·北京东城模拟)如图所示，某空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，分布在半径为a 的圆柱形区域内，两个材料、粗细(远小于线圈半径)均相同的单匝线圈，半径分别为r 1和r 2，且r 1>a >r 2，线圈的圆心都处于磁场的中心轴线上．若磁场的磁感应强度B 随时间均匀减弱，已知ΔBΔt＝k ，则在任一时刻两个线圈中的感应电动势之比为________；磁场由B 均匀减到零的过程中，通过两个线圈导线横截面的电荷量之比为________．[答案] a 2r 22 a 2r 1·r 2[解析] 由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt ＝ΔBΔt ·S ，半径分别为r 1和r 2的两线圈中感应电动势之比为E 1E 2＝S 1S 2＝a 2r 22.由q ＝I Δt ＝E R ·Δt ＝ΔΦΔt R ·Δt ＝ΔΦR，通过线圈r 1的电荷量q 1＝ΔΦ1R 1＝ΔB R 1·πa 2.通过线圈r 2的电荷量q 2＝ΔΦ2R 2＝ΔB R 2·πr 22，又根据电阻定律知线圈r 1和r 2的电阻比R 1R 2＝l 1l 2＝r 1r 2.磁场由B 均匀减到零的过程中，通过两个线圈导线横截面的电荷量之比为q 1q 2＝a 2r 1·r 2.三、论述计算题(共4小题，共42分．解答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)14．(10分)如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一只圆形金属圈，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属圈的质量为m ，半径为r ，导线的电阻率为ρ，截面积为S .金属圈的上半部分处在一方向垂直圈面向里的有界匀强磁场中，磁感应强度B 随时间t 的变化满足B ＝kt (k 为常量)，如图乙所示．金属圈下半部分在磁场外．若丝线所能承受最大拉力F Tm ＝2mg ，求：从t ＝0时刻起，经过多长时间丝线会被拉断？[答案]2mg ρk 2Sr 2[解析] 设金属圈受重力mg 、拉力F T 和安培力F 的作用处于静止状态，则F T ＝mg ＋F ，又F ＝2BIr金属圈中的感应电流I ＝E R由法拉第电磁感应定律得 E ＝ΔΦΔt ，ΔΦΔt ＝ΔB Δt ·πr 22金属圈的电阻R ＝ρ2πrS又B ＝kt ，F Tm ＝2mg 由以上各式求得t ＝2mg ρk 2Sr215．(10分)如图所示，光滑的U 形金属导轨MNN ′M ′水平的固定在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B ，导轨的宽度为L ，其长度足够长，M ′、M 之间接有一个阻值为R 的电阻，其余部分电阻不计．一质量为m 、电阻也为R 的金属棒ab 恰能放在导轨之上，并与导轨接触良好，给棒施加一个水平向右的瞬间作用力．棒就沿轨道以初速度v 0开始向右滑行．求：(1)开始运动时，棒中的瞬时电流i 和棒两端的瞬时电压u 分别为多大？ (2)当棒的速度由v 0减小到v 0/10的过程中， 棒中产生的焦耳热Q 是多少？ [答案] (1)BLv 02R 12BLv 0 (2)99400mv 20 [解析] (1)开始运动时，棒中的感应电动势：E ＝BLv 0棒中的瞬时电流：i ＝E 2R ＝BLv 02R棒两端的瞬时电压：u ＝R R ＋R E ＝12BLv 0 (2)由能量守恒定律知，闭合电路在此过程产生的焦耳热：Q 总＝12mv 20－12m (110v 0)2＝99200mv 20棒中产生的焦耳热为：Q ＝12Q 总＝99400mv 216．(11分)如图所示，为某一装置的俯视图，PQ 、MN 为竖直放置的很长的平行金属薄板，两板间有匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向竖直向下，金属棒AB 搁置在两板上缘，并与两板垂直良好接触，现有质量为m 、带电荷量为q ，其重力不计的粒子，以初速度v 0水平向左射入两板间，问：(1)金属棒AB 应朝什么方向运动，以多大的速度运动，可以使带电粒子做匀速直线运动？(2)若金属棒运动突然停止，带电粒子在磁场中继续运动，从这时刻开始位移第一次达到mv 0qB时的时间间隔是多少？(磁场区域足够大) [答案] (1)左 v 0 (2)πm3qB[解析] (1)设电荷为正电荷，电荷做匀速直线运动，则两板间的电场力和洛伦兹力平衡，则AB 应向左匀速运动，设其速度为v ，则有：U ＝BLv ，L 为两板间距依题意：qE ＝qv 0B ，E ＝U L，解得v ＝v 0若为负电荷，上述结论不变．(2)AB 突然停止运动，两板间电场消失，电荷在B 中匀速圆周运动，依题意，由几何关系可知，电荷轨迹圆弧所对圆心角为60°，则：t ＝T 6＝πm3qB17．(11分)(2011·郑州模拟)相距L ＝1.5m 的足够长金属导轨竖直放置，质量为m 1＝1kg 的金属棒ab 和质量为m 2＝0.27kg 的金属棒cd 均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图(a)所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同．ab 棒光滑，cd 棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.75，两棒总电阻为1.8Ω，导轨电阻不计．ab 棒在方向竖直向上，大小按图(b)所示规律变化的外力F 作用下，从静止开始，沿导轨匀加速运动，同时cd 棒也由静止释放．(1)求出磁感应强度B 的大小和ab 棒加速度的大小；(2)已知在2s 内外力F 做功40J ，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；(3)判断cd 棒将做怎样的运动，求出cd 棒达到最大速度所需的时间t 0，并在图(c )中定性画出cd 棒所受摩擦力f cd 随时间变化的图象．[答案] (1)1.2T 1m/s 2(2)18J (3)2s 见解析 [解析] (1)经过时间t ，金属棒ab 的速率v ＝at 此时，回路中的感应电流为I ＝E R ＝BLvR对金属棒ab ，由牛顿第二定律得F －BIL －m 1g ＝m 1a由以上各式整理得：F ＝m 1a ＋m 1g ＋B 2L 2Rat在图线上取两点：t 1＝0，F 1＝11N ；t 2＝2s ，F 2＝14.6N代入上式得a ＝1m/s 2B ＝1.2T(2)在2s 末金属棒ab 的速率v t ＝at ＝2m/s 所发生的位移s ＝12at 2＝2m由动能定理得W F －m 1gs －W 安＝12m 1v 2t又Q ＝W 安联立以上方程，解得Q ＝W F －m 1gs －12m 1v 2t ＝40－1×10×2－12×1×22＝18(J)(3)cd 棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd 棒所受重力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大；然后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动．当cd 棒速度达到最大时，有m 2g ＝μF N 又F N ＝F 安 F 安＝BILI ＝E R ＝BLv m Rv m ＝at 0 整理解得t 0＝m 2gR μB 2L 2a ＝0.27×10×1.80.75×1.22×1.52×1s ＝2s f cd 随时间变化的图象如图所示．。

第九章电磁感应(时间：100分钟总分值：110分)温馨提示：1.第一卷答案写在答题卡上，第二卷书写在试卷上；交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为100分钟，注意把握好答题时间.3.认真审题，仔细作答，永远不要以粗心为借口原谅自己．第一卷(选择题，共56分)一、选择题(此题共14小题，每题4分，共56分，每题给出的四个选项中至少有一项符合题意，全部选对的得4分，漏选的得2分，错选的得0分)1．(2021·安徽江南十校联考)一飞机下方有一沿竖直方向的金属杆，假设仅考虑地磁场的影响，不考虑磁偏角影响，当飞机水平飞行经过合肥上空()A．由东向西飞行时，金属杆上端电势比下端电势高B．由西向东飞行时，金属杆上端电势比下端电势高C．由南向北飞行时，金属杆上端电势比下端电势高D．由北向南飞行时，金属杆上端电势比下端电势高解析：此题考查电磁感应及右手定那么．合肥处于北半球，地磁场的水平分量由南指向北，竖直分量指向地面，当飞机由东向西飞行时，金属杆切割地磁场水平分量，由右手定那么可知金属杆上端电势比下端电势低，A错误；当飞机由西向东飞行时，金属杆切割地磁场水平分量，由右手定那么可知金属杆上端电势比下端电势高，B正确；当飞机由南向北飞行时，或者由北向南飞行时，金属杆不切割磁感线故金属杆无感应电动势产生，C、D错误．答案：B2．在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡a、b分别与自感系数很大的自感线圈L和定值电阻R组成如下图的电路(自感线圈的直流电阻与定值电阻R的阻值相等)，闭合开关S到达稳定后两灯均可以正常发光．关于这个实验，下面的说法中正确的选项是()A．闭合开关的瞬间，通过a灯和b灯的电流相等B．闭合开关后，a灯先亮，b灯后亮C．闭合开关，待电路稳定后断开开关，a、b两灯同时熄灭D ．闭合开关，待电路稳定后断开开关，b 灯先熄灭，a 灯后熄灭解析：因L 的自感现象闭合开关的瞬间，通过a 灯的电流应小于b 灯的电流，待稳定后二者电流才相等，A 、B 都不对．闭合开关，待电路稳定后断开开关，L 相当于电源，L 、R 、b 、a 组成闭合电路，a 、b 要亮一会再同时熄灭，故C 对D 错．答案：C3．(2021·江西省重点中学联考)如下图，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3v 、v 速度匀速拉出磁场，那么导体框从两个方向移出磁场的两过程中( )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荷量相同解析：如下图，导体框分别朝两个方向以3v 、v 速度匀速拉出磁场，磁通量皆减少，由楞次定律知，导体框中产生的感应电流方向相同；设导体框边长为L ，每边电阻均为R ，那么产生的电动势ε＝BL v 0，感应电流为I ＝ε4R ＝BL v 04R ，导体框中产生的焦耳热Q ＝I 24Rt ＝⎝⎛⎭⎫BL v 04R 24R L v 0＝B 2L 3v 04R ，因拉出磁场的速度不相同，故产生的焦耳热不相同；当导体框以3v 速度匀速拉出磁场时，那么产生的电动势ε1＝3BL v ，感应电流为I 1＝ε14R ＝3BL v 4R，ad 边两端电势差U 1＝I 1R ；当导体框以v 速度匀速拉出磁场时，那么产生的电动势ε2＝BL v ，感应电流为I 2＝ε24R ＝BL v 4R，ad 边两端电势差U 2＝I 2R ，故导体框ad 边两端电势差不相同；当导体框分别从两个方向移出磁场的过程中，通过导体框截面的电荷量q ＝ΔΦ4R相同，应选项AD 正确．答案：AD4．(2021·大连联考)如下图，在光滑的水平面上，一质量为m 、半径为r 、电阻为R 的均匀金属环，以v 0的初速度向一磁感应强度为B 的有界匀强磁场滑去(磁场宽度d >2r )．圆环的一半进入磁场历时t 秒，这时圆环上产生的焦耳热为Q ，那么t 秒末圆环中感应电流的瞬时功率为( )A ．4B 2r 2v 20R B ．4B 2r 2⎝⎛⎭⎫v 20－2Q m RC ．2B 2r 2⎝⎛⎭⎫v 20－2Q m RD ．B 2r 2π2⎝⎛⎭⎫v 20－2Q m R 解析：从开始到圆环的一半进入磁场的过程中，由能量守恒定律，12m v 20－Q ＝12m v 2，在进入一半时，E ＝B ·2r ·v ，P ＝E 2R ，由以上三式可得，P ＝4B 2r 2⎝⎛⎭⎫v 20－2Q m R，B 正确． 答案：B5．(2021·天津联考)如下图，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R 1和R 2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab ，质量为m ，导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v 时，受到安培力的大小为F ，此时( )A ．电阻R 1消耗的热功率为F v /3B ．电阻R 2消耗的热功率为F v /6C ．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmg v cos θD ．整个装置消耗的机械功率为(F ＋μmg cos θ)v解析：由法拉第电磁感应定律得E ＝BL v ，回路总电流I ＝E /1.5R ，安培力F ＝BIL ，所以电阻R 1的功率P 1＝(0.5I )2R ＝F v /6，B 选项正确．由于摩擦力F 阻＝μmg cos θ，故因摩擦而消耗的热功率为μmg v cos θ.整个装置消耗的机械功率为(F ＋μmg cos θ)v .答案：BCD6．有一个匀强磁场，它的边界是MN ，在MN 左侧是无场区，右侧是匀强磁场区域，如图甲所示．现在有一个金属线框以恒定速度从MN 左侧进入匀强磁场区域，线框中的电流随时间变化的I －t 图象如图乙所示．那么可能的线框是以下四个中的哪一个( )解析：B、C两线框都有感应电流不变的一段时间，与I－t图线不符，对于A线框，从开始进入磁场到如图时刻，切割磁感线的长度＝22R v t－v2t2E＝2B v2R v t－v2t2因此A线框I－t图象不是直线，故只有D线框的I－t图线如乙图．答案：D7．(2021·山东平邑二中月考)铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，以下判断中正确的选项是()A．金属环在下落过程中的机械能守恒B．金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C．金属环的机械能先减小后增大D．磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力解析：铜环下落过程中有电流产生，故A错；由能量守恒定律可知，铜环重力势能的减少量等于动能的增加量和产生的电能之和，B对；安培力始终做负功，机械能始终减小，故C错；当铜环运动到条形磁铁的中间位置，铜环不切割磁感线，铜环中无感应电流产生，磁铁对桌面的压力等于磁铁的重力，D错．答案：B8．(2021·石家庄局部学校联考)如下图，把一条长约10 m的电线的两端连接在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合回路，让两个同学迅速摇动电线．当他们摇动的电线沿哪个方向时，灵敏电流表的读数最大()A．东西方向B．东偏北45°C．南北方向D．南偏东45°答案：A9．(2021·浙江省嘉兴一中月考)如下图，xOy平面内有一半径为R的圆形区域，区域内有磁感应强度大小为B的匀强磁场，左半圆磁场方向垂直于xOy平面向里，右半圆磁场方向垂直于xOy平面向外．一平行于y轴的长导体棒ab以速度v沿x轴正方向做匀速运动，那么导体棒ab两端的感应电动势E(取a→b为电动势的正方向)与导体棒位置x关系的图象是()解析：此题考查电磁感应中的图象问题．根据右手定那么，导体棒ab在左半圆磁场运动时，产生了a→b方向的电动势，且导体棒切割磁感线的有效长度逐渐增大，但增加的幅度逐渐减小；导体棒ab在右半圆磁场运动时，情况那么和在左半圆磁场运动时恰好相反，应选A．答案：A10．在如下图的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场区域，区域Ⅰ的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t1时刻ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区域，此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动；t2时刻ab 边下滑到JP与MN的中间位置，此时线框又恰好以速度v2做匀速直线运动．重力加速度为g，以下说法中正确的有()A ．t 1时，线框具有加速度a ＝3g sin θB ．线框两次匀速直线运动的速度v 1∶v 2＝2∶1C ．从t 1到t 2过程中，线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量D ．从t 1到t 2，有3mgL sin θ2＋m (v 21－v 22)2机械能转化为电能 解析：t 1时ab 边刚越过GH 进入磁场Ⅰ区域，此时线框恰好以速度v 1做匀速直线运动，其加速度为零，选项A 错误；线框的ab 边越过GH 后做匀速运动直到越过JP 为止，ab 边越过JP 后回路感应电动势增大，感应电流增大，因此所受安培力增大，安培力阻碍线框下滑，因此ab 边越过JP 后导线框开始做减速运动，使感应电动势和感应电流均减小，安培力也减小，当安培力减小到与重力沿斜面向下的分力mg sin θ相等时，导线框以速度v 2做匀速运动，因此有mg sin θ－B 2L 2v 1R ＝0，mg sin θ－4B 2L 2v 2R＝0，那么v 1∶v 2＝4∶1，选项B 错；利用动能定理可知从t 1到t 2过程中，有mg ×32L sin θ－W ＝12m v 22－12m v 21，由于v 1>v 2，那么3mgL sin θ2<W ，选项C 错误；W ＝3mgL sin θ2＋m (v 21－v 22)2，选项D 正确． 答案：D11．(2021·浙江局部学校联考)如下图，一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场，运动中线框只受重力和磁场力，线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为v 1、v 2、v 3和v 4，那么可以确定( )A ．v 1<v 2B ．v 2<v 3C ．v 3<v 4D ．v 4<v 1解析：由能量守恒定律可知：线框从进入磁场到离开磁场的过程中，有局部机械能转化为焦耳热，即机械能减小，那么v 4<v 1，选项D 正确；而线框完全在磁场中运动时，由于磁通量不变，没有感应电流，故线框只受重力作用，机械能守恒，那么v 2＝v 3，选项B 错误；由楞次定律可知：线框进入磁场时受到的安培力方向竖直向下，重力方向竖直向下，因而做减速运动，且v 1>v 2，选项A 错误；线框离开磁场时受到的安培力方向竖直向上，重力方向竖直向下，二者大小关系不能确定，故v 3、v 4大小关系也不能确定，选项C 错误．12．(2021·河南豫北五校联考)如下图，在竖直平面内有两根平行金属导轨，上端与电阻R相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面．一质量为m的金属棒以初速度v0沿导轨竖直向上运动，上升到某一高度后又返回到原处，整个过程金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻不计．以下说法正确的选项是()A．金属棒回到出发点的速度v大于初速度v0B．通过R的最大电流上升过程小于下落过程C．电阻R上产生的热量上升过程大于下落过程D．所用时间上升过程大于下落过程解析：要注意该过程中的功能关系：重力做功的过程是重力势能向动能和电能转化的过程；安培力做功的过程是机械能向电能转化的过程；合外力(重力和安培力)做功的过程是动能变化的过程；电流做功的过程是电能向内能转化的过程．因为电阻R上产生热量，所以金属棒回到出发点的速度v小于初速度v0，选项A错误；通过R的最大电流上升过程大于下落过程，选项B错误；电阻R上产生热量上升过程大于下落过程，选项C正确；所用时间上升过程小于下落过程，选项D错误．答案：C13．如下图，L是直流电阻为零、自感系数很大的线圈，A和B是两个相同的小灯泡，某时刻闭合开关S，通过A、B两灯泡中的电流I A、I B随时间t变化的图象如下图，正确的选项是()解析：此题考查自感等知识点．L是直流电阻为零、自感系数很大的线圈，当闭合开关S时，电流先从灯泡B所在支路流过，最后自感线圈把灯泡B短路，流过灯泡A的电流逐渐增大至稳定，流过灯泡B的电流最后减小到零，故A对．14．(2021·浙江省杭州市高中月考)如下图，在MM ′、NN ′区域中存在垂直纸面向里，宽为2L 的匀强磁场．一导线框abcdefg 位于纸面内，总电阻为R ，其中ab 、bc 、de 、ga 四边长度均为L ，fg 、cd 边长度为L /2，ab 边与磁场边界MM ′重合．从t ＝0时刻开始，线框以速度v 匀速穿过磁场区域，以逆时针方向为线框中的电流的正方向，那么以下图象能够正确反映线框中i －t 关系的是( )解析：在0～L v 时间内，i ＝BL v R；在L v 时刻，有效切割磁场的导线长度为2L ，感应电流突变为2BL v R ；在L v ～2L v 时间内，导线的有效切割长度均匀减小至0，感应电流由2BL v R均匀减小至0；在2L v ～3L v 时间内导线的有效切割长度为L ，感应电流为顺时针方向，大小为BL v R；在3L v ～4L v 时间内的情况与L v ～2L v 时间内情况类似，但感应电流为顺时针方向，所以A 正确． 答案：A第二卷(非选择题，共54分)二、论述、计算题(此题共4小题，共54分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)15．(2021·高考全国卷理综)如下图，两根足够长的金属导轨ab 、cd 竖直放置，导轨间距离为L 1，电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P 、电阻均为R 的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直 .现将一质量为m 、电阻可以忽略的金属棒MN 从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g .求：(1)磁感应强度的大小；(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率．解析：(1)当两灯泡均正常发光时有：P ＝I 2R∴I ＝P R 又2I ＝Bl v R /2，当灯泡正常发光时，棒MN 的下滑的速率已恒定，因此：mg ＝B ·2I ·L ， ∴B ＝mg 2L R P(2)解法一：由能量守恒知，当灯泡正常发光时，棒MN 重力做功的功率应全部转化为灯泡的总功率．∴2P ＝mg v∴v ＝2P mg解法二：∵由闭合电路欧姆定律可知2I ＝BL v R /2∴v ＝2P mg. 答案：(1)mg 2L R P (2)2P mg16．(2021·镇江模拟)如下图，MN 、PQ 为间距L ＝0.5 m 足够长的平行导轨，NQ ⊥MN .导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°，N 、Q 间连接一个R ＝4 Ω的电阻．有一个方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B ＝1 T ．将一根质量m ＝0.05 kg 的金属棒ab 紧靠NQ 放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻r ＝1 Ω，导轨电阻不计．现由静止开始释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ 平行．金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，经5 s 金属棒滑行至cd 处时刚好到达稳定速度，cd 与NQ 相距s ＝8 m ．重力加速度g 取10 m/s 2.求：(1)金属棒到达的稳定速度是多大？解析：(1)设金属棒达稳定速度v m，电流为I，那么E＝BL v m，又I＝ER＋r，由平衡条件知：BIL＋μmg cosθ＝mg sinθ解得：v m＝2 m/s.(2)由能量守恒定律知：mg·sinθ·s＝Q＋|W f|＋12m v2m得Q＝0.7 J∴Q R＝45Q＝0.56 Jq＝I·t＝ΔΦR＋r＝0.8 C．答案：(1)2 m/s(2)0.56 J0.8 C17．(2021·石家庄局部学校联考)将一个矩短形金属线框折成直角框架abcdefa，置于倾角为α＝37°的斜面上，ab边与斜面的底线MN平行，如下图．a b＝b c＝c d＝f a＝0.2 m, 线框总电阻为R＝0.02 Ω，ab边的质量为m＝0.01 kg，其余各边的质量均忽略不计，框架可绕过c、f点的固定轴自由转动，现从t＝0时刻开始沿斜面向上加一随时间均匀增加的、范围足够大的匀强磁场，磁感应强度与时间的关系为B＝0.5t T，磁场方向与cdef面垂直．(cos37°＝0.8，sin37°＝0.6)(1)求线框中感应电流的大小，并指出ab段导线上感应电流的方向；(2)t为何值时框架的ab边对斜面的压力恰为零，并求从t＝0开始到该时刻通过ab边的电荷量是多少？解析：(1)由题设条件可得E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δtc d ·d e ＝0.02 V 所以感应电流I ＝E R＝1.0 A 根据楞次定律可判断，感应电流的方向从a →b(2)ab 边所受的安培力为F B ＝BI ·ab ＝0.1t方向垂直于斜面向上，当框架的ab 边对斜面的压力为零时，有F B ＝mg cos37°由以上各式解得t ＝0.8 s从t ＝0开始到该时刻通过ab 边的电荷量q ＝It ＝0.8 C答案：(1)I ＝1.0 A 感应电流的方向从a →b (2)t ＝0.8 s q ＝It ＝0.8 C18．(2021·广东潮阳一中月考)如下图，AB 、CD 是处在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B 1的匀强磁场的两条金属导轨(足够长)，导轨宽度为d ，导轨通过导线分别与平行金属板MN 相连，有一与导轨垂直且始终接触良好的金属棒ab 以某一速度沿着导轨做匀速直线运动．在y 轴的右方有一磁感应强度为B 2且方向垂直纸面向外的匀强磁场，在x 轴的下方有一场强为E 且方向平行x 轴向右的匀强电场．现有一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子在M 板由静止经过平行金属板MN ，然后以垂直于y 轴的方向从F 处穿过y 轴，再从x 轴上的G 处以与x 轴正向夹角为60°的方向进入电场和磁场叠加的区域，最后到达y 轴上的H 点．OG 长为l ，不计粒子的重力．求：(1)金属棒ab 做匀速直线运动速度的大小v 0?(2)粒子到达H 点时的速度多大？解析：金属棒ab 在切割磁感线过程中产生的感应电动势为：ε＝B 1d v 0设粒子在F 处进入磁场时的速度为v ，由牛顿第二定律得：q v B 2＝m v 2R由几何知识可得(如下图)l R＝sin60° 粒子在通过MN 过程中由动能定理得：qB 1d v 0＝12m v 2 联解以上各式得：v 0＝2qB 22l 23mB 1d(2)从G 到H 只有电场力对粒子做功，电场力做功与路径无关，根据动能定理，有－qEl ＝12m v 2H －12m v 2， 解得：v H ＝4q 2B 22l 23m 2－2qEl m答案：(1)2qB 22l 23mB 1d (2) 4q 2B 22l 23m 2－2qEl m。

(时间：90分钟 满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题5分，共计35分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意)1．(2012年扬州模拟)如图所示，每米电阻为1 Ω的一段导线被弯成半径r ＝1 m的三段圆弧组成闭合回路．每段圆弧都是14圆周，位于空间直角坐标系的不同平面内；ab 段位于xOy 平面内，bc 段位于yOz 平面内，ca 段位于zOx平面内．空间内存在着一个沿＋x 轴方向的磁场，其磁感应强度随时间变化的关系式为B t ＝0.7＋0.6t (T)．则( )A ．导线中的感应电流大小是0.1 A ，方向是a →c →b →aB ．导线中的感应电流大小是0.1 A ，方向是a →b →c →aC ．导线中的感应电流大小是π20A ，方向是a →c →b →a D ．导线中的感应电流大小是π20A ，方向是a →b →c →a 解析：由于空间存在一个沿＋x 轴方向的磁场，因此产生磁通量的有效面积为14圆bOc ，根据楞次定律可判定导线中的感应电流方向是a →c →b →a ，B 、D 两项错误；再由法拉第电磁感应定律E ＝nΔΦΔt和闭合电路的欧姆定律I ＝E /R 可求得导线中的感应电流大小是0.1 A ，A 项正确、C 项错误． 答案：A2．如图，一磁铁用细线悬挂，一个很长的铜管固定在磁铁的正下方，开始时磁铁上端与铜管上端相平．烧断细线，磁铁落入铜管的过程中，下列说法正确的是( )①磁铁下落的加速度先增大，后减小 ②磁铁下落的加速度恒定 ③磁铁下落的速度先增大后减小 ④磁铁下落的加速度一直减小最后为零 ⑤磁铁下落的速度逐渐增大，最后匀速运动 A ．只有②正确 B ．只有①③正确 C ．只有①⑤正确D ．只有④⑤正确解析：刚烧断细线时，磁铁只受重力，向下加速运动，铜管中产生感应电流，对磁铁的下落产生阻力，故磁铁速度增大，加速度减小，当阻力和重力相等时，磁铁加速度为零，速度达到最大，可见D 正确．答案：D3．如图所示，Q是单匝金属线圈，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，P是在MN的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈．若在Q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t1至t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是( )解析：在t1至t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，说明此段时间内穿过弹簧线圈的磁通量变大，即穿过弹簧线圈的磁场的磁感应强度变大，则螺线管中电流变大，单匝金属线圈Q产生的感应电动势变大，所加磁场的磁感应强度的变化率变大，即B－t图线的斜率变大，选项D正确．答案：D4．(2011年上海单科)如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a( )A．顺时针加速旋转B．顺时针减速旋转C．逆时针加速旋转D．逆时针减速旋转解析：由楞次定律，欲使b中产生顺时针电流，则a环内磁场应向里减弱或向外增强，a环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速，由于b环又有收缩趋势，说明a环外部磁场向外，内部向里，故选B.答案：B5．如图所示，矩形线框abcd通过导体杆搭接在金属导轨EF和MN上，整个装置放在如图所示的匀强磁场中．当线框向右运动时，下面说法正确的是( )A．R中无电流B．R中有电流，方向为E→MC．ab中无电流D．ab中有电流，方向为a→b解析：由于线框向右运动，所以ab两端和cd两端存在着相同大小的电动势，ab中有电流，方向为b→a，cd中也有电流，方向为c→d.同样R的回路内有电流，电流方向为E→M.答案：B6．两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为m、电量＋q的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B 的变化情况和磁通量的变化率分别是( )A ．磁感应强度B 竖直向上且正增强，ΔΦΔt ＝dmg nqB ．磁感应强度B 竖直向下且正增强，ΔΦΔt ＝dmgnqC ．磁感应强度B 竖直向上且正减弱，ΔΦΔt ＝dmg R ＋rnRqD ．磁感应强度B 竖直向下且正减弱，ΔΦΔt ＝dmgr R ＋rnRq解析：由平衡条件知，下金属板带正电，故电流应从线圈下端流出，由楞次定律可以判定磁感应强度B 竖直向上且正减弱或竖直向下且正增强，A 、D 错误；因mg ＝q Ud ，U ＝ER ＋r R ，E ＝n ΔΦΔt，联立可求得ΔΦΔt ＝dmg R ＋rnqR ，故只有C 项正确．答案：C7．如图所示，一闭合直角三角形框以速度v 匀速穿过匀强磁场区域．从BC 边进入磁场区开始计时，到A 点离开磁场区为止的过程中，线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是图中的( )解析：BC 边刚进入磁场时，产生的感应电动势最大，由右手定则可判定电流方向为逆时针方向，是正值，随线框进入磁场，有效长度L 逐渐减小，由E ＝Blv 得电动势均匀减小，即电流均匀减小；当线框刚出磁场时，切割磁感线的有效长度l 最大，故电流最大，且为顺时针方向，是负值，此后电流均匀减小，故只有A 图象符合要求． 答案：A二、多项选择题(本题共5小题，每小题5分，共计25分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，错选或不答的得0分)8．(2011年山东理综)了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下符合史实的是( ) A ．焦耳发现了电流热效应的规律 B ．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C ．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D ．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动解析：焦耳发现了电流的热效应，通常称此为焦耳热，A 正确．库仑研究电荷间作用的规律，得出库仑定律，B 正确．奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了磁场产生电流，打开电气时代的大门，C 错误．伽利略做斜面实验，研究自由落体运动，D 错误． 答案：AB9．如图所示，在边长为a 的等边三角形区域内有匀强磁场B ，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a 的等边三角形导线框架EFG 正好与上述磁场区域的边界重合．现使导线框以周期T 绕其中心O 点在纸面内匀速转动，经过T6导线框转到图中虚线位置，则在这T6时间内( )A ．平均感应电动势大小等于3a 2B2TB ．平均感应电动势大小等于3a 2BTC ．逆时针方向转动时感应电流方向为E →G →F →ED ．顺时针方向转动时感应电流方向为E →F →G →E 解析：由E ＝ΔΦΔt ＝B ·ΔS Δt＝B ×3×12×a 3×a3sin 60°T /6＝3a 2B 2T ，A 正确、B 错误；T 6时间内磁通量减少，由楞次定律知：感应电流为逆时针方向，C 错误、D 正确． 答案：AD10．(2010年全国Ⅰ)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10－5T ．一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m ，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是( ) A ．电压表记录的电压为5 mV B ．电压表记录的电压为9 mV C ．河南岸的电势较高 D ．河北岸的电势较高解析：由E ＝BLv ＝4.5×10－5×100×2＝9×10－3V 可知A 项错误、B 项正确．再由右手定则可判断河北岸电势高，故C 项错误、D 项正确． 答案：BD11．(2012年泰州模拟)如图所示，在水平桌面上放置两条相距l 的平行粗糙且无限长的金属导轨ab 与cd ，阻值为R 的电阻与导轨的a 、c 端相连．金属滑杆MN 垂直于导轨并可在导轨上滑动，且与导轨始终接触良好．整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B .滑杆与导轨电阻不计，滑杆的中点系一根不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一质量为m 的物块相连，拉滑杆的绳处于水平拉直状态．现若由静止开始释放物块，用I 表示稳定后回路中的感应电流，g 表示重力加速度，设滑杆在运动中所受的摩擦阻力恒为F f ，则在物块下落过程中( ) A ．物块的最终速度为mg －F f RB 2l 2B ．物块的最终速度为I 2Rmg －F fC ．稳定后物块重力的功率为I 2R D ．物块重力的最大功率可能大于mg mg －F f RB 2l 2解析：由题意分析可知，由静止释放物块，它将带动金属滑杆MN 一起运动，当它们稳定时最终将以某一速度做匀速运动而处于平衡状态，设MN 的最终速度为v ，对MN 列平衡方程：B 2l 2vR ＋F f ＝mg ，所以v ＝mg －F f RB 2l 2，所以A 项正确；从能量守恒角度进行分析，物块的重力的功率转化为因克服安培力做功而产生的电热功率和克服摩擦力做功产生的热功率，所以有：I 2R ＋F f v＝mgv ，所以v ＝I 2Rmg －F f ，所以B 项正确、C 项错误；物块重力的最大功率为P m ＝mgv ＝mgmg －F f RB 2l 2，所以D 错误．答案：AB12．在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B ，方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ 为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个半径为d ，质量为m ，电阻为R 的金属圆环垂直磁场方向，以速度v 从如图位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ 重合时，圆环的速度为v2，则下列说法正确的是( )A ．此时圆环中的电功率为4B 2d 2v2RB ．此时圆环的加速度为4B 2d 2v mRC ．此过程中通过圆环截面的电荷量为πBd 2RD ．此过程中回路产生的电能为0.75mv 2解析：当圆环运动到直径刚好与边界线PQ 重合时，圆环左右两半环均产生感应电动势，根据右手定则可知，其感应电动势大小相等，方向相反，而整个回路组成串联电动势，则总电动势为E ＝2B ×2d ×v2＝2Bdv ，此时回路中的电流为I ＝E R ＝2Bdv R ，圆环中的电功率为P ＝IE ＝4B 2d 2v2R，即选项A 正确．根据左手定则可判断，圆环左右两半环均受到大小相等、方向向左的安培力作用，合力为F ＝2BI ×2d ＝8B 2d 2v R ，因此，此时圆环的加速度为a ＝F m ＝8B 2d 2vmR，故选项B 错误．在这一过程中，线圈向里的磁通量减少B πd 22，而线圈向外的磁通量增加B πd 22，则通过线圈的磁通量的变化量为ΔΦ＝B πd 2，此过程中通过圆环截面的电荷量为q ＝ΔΦR ＝πBd 2R，故选项C 正确．根据能量守恒定律可知，在这一过程中，线圈中产生的热量为Q ＝12mv 2－12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22＝0.375mv 2，则选项D 错误． 答案：AC三、计算题(本题共4小题，共计40分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤．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．) 13．(9分)如图所示，在磁感应强度为0.4 T 的匀强磁场中，让长为0.5 m 、电阻为0.1 Ω的导体棒ab 在金属框上以10 m/s 的速度向右匀速滑动，电阻R 1＝6 Ω，R 2＝4 Ω，其他导线上的电阻可忽略不计．求： (1)ab 棒中的电流大小与方向；(2)为使ab 棒匀速运动，外力的机械功率；(3)ab 棒中转化成电能的功率，并比较机械功率与转化成电能的功率是否相等． 解析：(1)由右手定则可以判定，电流方向b →aE ＝Blv ＝2 VR 总＝R 1R 2R 1＋R 2＋r ＝2.5 ΩI ＝ER 总＝0.8 A (2)P ＝Fv ＝BIlv ＝1.6 W (3)P ＝I 2R 总＝1.6 W ，P 机＝P 电答案：(1)0.8 A b →a (2)1.6 W (3)1.6 W 相等14．(9分)如图(甲)所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着边界．t＝0时刻对线框施加一水平向右的外力F ，让线框从静止开始做匀加速直线运动．经过时间t 0穿出磁场．图(乙)所示为外力F 随时间t 变化的图象．若线框质量m 、电阻R 及图象中的F 0、t 0均为已知量，则根据上述条件，请你推出：(1)磁感应强度B 的表达式；(2)线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E 的表示式． 解析：(1)线框运动的加速度大小为：a ＝F 0m①线框边长：l ＝12at 20②线框离开磁场前瞬间速度：v ＝at 0③由牛顿第二定律知：3F 0－B 2l 2v R＝ma ④解①②③④式得，B ＝8m 3RF 20t 50⑤(2)线框离开磁场前瞬间感应电动势．E ＝Blv ⑥解①②③⑤⑥式得：E ＝2Rt 0F 2m.⑦ 答案：(1)B ＝8m 3RF 20t 5(2)E ＝2Rt 0F 2m15．(10分)一个质量为m 、直径为d 、电阻为R 的金属圆环，在范围足够大的磁场中竖直向下下落，磁场的分布情况如图所示．已知磁感应强度竖直方向分量B y 的大小只随高度y 变化，其随高度y 变化关系为B y ＝B 0(1＋ky )(此处k 为比例常数，且k ＞0)，其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上．金属圆环在下落过程中的环面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度．求： (1)圆环中感应电流的方向； (2)圆环收尾速度的大小．解析：(1)根据楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针(俯视观察)． (2)圆环下落高度为y 时的磁通量为Φ＝BS ＝B πd 24＝B 0(1＋ky )πd 24设收尾速度为v m ，以此速度运动Δt 时间内磁通量的变化为ΔΦ＝ΔBS ＝B 0k πd 24v m Δt根据法拉第电磁感应定律有 E ＝ΔΦΔt ＝B 0k πd 24v m圆环中感应电流的电功率为P E ＝E 2R重力做功的功率为P G ＝mgv m 根据能量守恒定律有P E ＝P G 解得v m ＝16mgRπ2k 2B 20d4.答案：(1)顺时针(俯视) (2)16mgR π2k 2B 20d4 16．(12分)(2011年四川理综)如图所示，间距l ＝0.3 m的平行金属导轨a 1b 1c 1和a 2b 2c 2分别固定在两个竖直面内．在水平面a 1b 1b 2a 2区域内和倾角θ＝37°的斜面c 1b 1b 2c 2区域内分别有磁感应强度B 1＝0.4 T 、方向竖直向上和B 2＝1 T 、方向垂直于斜面向上的匀强磁场．电阻R ＝0.3 Ω、质量m 1＝0.1 kg 、长为l 的相同导体杆K 、S 、Q 分别放置在导轨上，S 杆的两端固定在b 1、b 2点，K 、Q 杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好．一端系于K 杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m 2＝0.05 kg 的小环．已知小环以a ＝6 m/s 2的加速度沿绳下滑，K 杆保持静止，Q 杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F 作用下匀速运动．不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求(1)小环所受摩擦力的大小； (2)Q 杆所受拉力的瞬时功率．解析：(1)设小环受到的摩擦力大小为F f ，由牛顿第二定律，有m 2g －F f ＝m 2a ① 代入数据，得F f ＝0.2 N ②(2)设通过K 杆的电流为I 1，K 杆受力平衡，有F f ＝B 1I 1l ③设回路总电流为I ，总电阻为R 总，有I ＝2I 1④ R 总＝32R ⑤设Q 杆下滑速度大小为v ，产生的感应电动势为E ，有I ＝E R 总⑥ E ＝B 2lv ⑦F ＋m 1g sin θ＝B 2Il ⑧拉力的瞬时功率为P ＝Fv ⑨联立以上方程，代入数据得P ＝2 W答案：(1)0.2 N (2)2 W。

一、选择题1．下列说法正确的是( )A ．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B ．线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C ．线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D ．线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大[答案] D[解析] 对于A 、B 两项显然违背前面所述，对于C 项，磁感应强度越大线圈的磁通量不一定大，ΔΦ也不一定大，ΔΦΔt更不一定大，故C 错，只有D 项，磁通量变化得快，即ΔΦΔt 大，由E ＝n ΔΦΔt可知，选项D 正确．2．(2011·广东)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )A ．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同[答案] C[解析]①根据法拉第电磁感应定律，电动势的大小与线圈的匝数成正比，与磁通量的变化率成正比，与磁通量大小无关，故A、B 错误，C正确；②根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向可能与原磁场方向相同，也可能相反，D错误．3．(2011·武汉模拟)如上图所示是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路，L 两端并联一只电压表，用来测自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应先()A．断开S1B．断开S2C．拆除电流表D．折除电阻R[答案] B[解析]当S1、S2均闭合时，电压表与线圈L并联；当S2闭合而S1断开时，电压表与线圈L串联，所以在干路断开前后自感线圈L中电流方向相同而电压表中电流方向相反，使电压表中指针反向转动而可能损坏电压表．正确答案为B选项．4．(2011·徐州模拟)如上图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一定值电阻R，导轨电阻可忽略不计．MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)．现对杆MN施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动．令U表示MN两端电压的大小，则()A．U＝12Bl v，流过固定电阻R的感应电流由b到dB．U＝12Bl v，流过固定电阻R的感应电流由d到bC．U＝Bl v，流过固定电阻R的感应电流由b到dD．U＝Bl v，流过固定电阻R的感应电流由d到b[答案] A[解析]导体杆向右匀速运动产生的感应电动势为Bl v，R和导体杆形成一个串联电路，由分压原理得U ＝Bl v R ＋R·R ＝12Bl v ，由右手定则可判断出感应电流方向由N →M →b →d ，所以A 选项正确．5．(2011·苏锡常镇四市模拟)用一根横截面积为S 、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r 的圆环，ab 为圆环的一条直径．如上图所示，在ab 的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率ΔB Δt＝k(k<0)．则( ) A ．圆环中产生逆时针方向的感应电流B ．圆环具有扩张的趋势C ．圆环中感应电流的大小为krS 2ρD ．图中a 、b 两点间的电势差U ab ＝|14kπr 2| [答案] BD[解析] 根据楞次定律可知，磁通量减小，产生顺时针方向的感应电流，A 选项不正确；圆环面积有扩张的趋势，B 选项正确；产生的感应电动势为ΔΦ/Δt ＝kπr 2/2，则电流大小为| kSr 4ρ|，C 选项不正确；U ab 等于14kπr 2的绝对值，D 选项正确． 6．(2011·济南模拟)电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器，如下图(甲)所示为电吉他拾音器的原理图，在金属弦的下方有一个连接到放大器的螺线管．一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声信号．若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图(乙)所示，则对应感应电流的变化为( )[答案] B[解析] ①由法拉第电磁感应定律可知，E ＝n ΔΦΔt，即磁通量变化率越大，感应电动势、感应电流也就越大．②分析螺线管内的磁通量随时间的变化关系图线可知，图线斜率越大产生的感应电流越大，斜率为零，感应电流也为零，对比各选项可知，选项B 正确．7．(2011·江西重点中学模拟)如上图所示，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3v 、v 速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中( )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荷量相同[答案] AD[解析] ①导体框分别朝两个方向以3v 、v 的速度匀速拉出磁场，磁通量皆减少，由楞次定律知，导体框中产生的感应电流方向相同，故A正确；②设导体框边长为L，每边电阻均为R，则产生的电动势E＝BL v0，感应电流为I＝E4R＝BL v04R，导体框中产生的焦耳热Q＝I24Rt＝(BL v04R)24RLv0＝B2L3v04R，因拉出磁场的速度不相同，故产生的焦耳热不相同，故B错误；③当导体框以3v速度匀速拉出磁场时，则产生的电动势E1＝3BL v，感应电流为I1＝E14R＝3BL v4R，ad边两端电势差U1＝I1R；当导体框以v速度匀速拉出磁场时，则产生的电动势E2＝BL v，感应电流为I2＝E24R＝BLv4R，ad边两端电势差U2＝I2R，故导体框ad边两端电势差不相同，故C错误；④当导体框分别从两个方向移出磁场的过程中，通过导体框截面的电荷量q＝ΔΦ4R相同，故选项D正确．8．(2011·山东)如下图(甲)所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计．两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处．磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直．先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触．用a c表示c的加速度，E kd 表示d的动能，x c、x d分别表示c、d相对释放点的位移．图(乙)中正确的是()[答案]BD[解析]①0～h，c棒自由落体a c＝g，h～3h，c棒匀速下落．当c棒达x c＝3h处时，d棒恰进入磁场，且速度相等，从此以后c、d 棒中电流为零，F安＝0，c、d棒只受重力，以共同的速度自由下落，a c＝a d＝g.故A错误，B正确；②0～2h段只有重力做功，2h～4h段受安培力和重力，4h以后只受重力，故C错误，D正确．二、非选择题9.如上图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻是细金属环电阻的二分之一．磁场垂直穿过粗金属环所在区域．当磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为________．[答案]2E 3[解析]设粗环电阻为R，则细环电阻为2R，由于磁感应强度随时间均匀变化，故回路中感应电动势E恒定．回路中感应电流I＝E3R，由欧姆定律a、b两点电势差(细环两端电压)U＝I·2R＝23E.10．如下图所示，不计电阻的U形导轨水平放置，导轨宽l＝0.5m，左端连接阻值为0.4Ω的电阻R.在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1Ω的导体棒MN，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量m＝2.4g的重物，图中L＝0.8m，开始时重物与水平地面接触并处于静止．整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B0＝0.5T，并且以ΔB Δt＝0.1T/s的变化率在增大．不计摩擦阻力，求至少经过多长时间才能将重物吊起？(g取10m/s2)[答案] 1s[解析] 以MN 为研究对象，有BIl ＝F T ，以重物为研究对象，有F T ＋F N ＝mg.由于B 在增大，安培力BIl 增大，绳的拉力F T 增大，地面的支持力F N 减小，当F N ＝0时，重物将被吊起．此时BIl ＝mg① 又B ＝B 0＋ΔB Δt t ＝0.5＋0.1t② E ＝Ll ΔB Δt③ I ＝E R ＋r④ 联立①②③④，代入数据解得t ＝1s.11．(2011·大庆模拟)如下图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l ＝0.20m ，电阻R ＝1.0Ω；有一导体杆静止放在轨道上，与两轨道垂直，杆与轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B ＝0.5T 的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下．现用一外力F 沿轨道方向拉杆，使杆做匀加速运动，测得力F 与时间t 的关系如图乙所示．求杆的质量m 和加速度a.[答案]0.13kg7.89m/s2[解析]导体杆在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动，用v 表示瞬时速度，t表示时间，则杆切割磁感线产生的感应电动势为：E＝Bl v＝Blat ①闭合回路中的感应电流为：I＝ER②由安培定则和牛顿第二定律得：F－BIL＝ma ③将①②式代入③式整理得：F＝ma＋B2l2R at ④在乙图线上取两点：t1＝0，F1＝1N；t2＝38s，F2＝4N 代入④式，联立方程解得：m＝0.13kg，a＝7.89m/s2. 12．(2011·银川模拟)如上图所示，半径为a 的圆环电阻不计，放置在垂直于纸面向里，磁感应强度为B 的匀强磁场中，环内有一导体棒，电阻为r ，可以绕环匀速转动，将电阻R ，开关S 连接在环上和棒的O 端，将电容器极板水平放置，两极板间距为d ，并联在电阻R 和开关S 两端，如图所示．(1)开关S 断开，极板间有一带正电q 、质量为m 的粒子恰好静止，试判断OM 的转动方向和角速度的大小．(2)当S 闭合时，该带电粒子以14g 的加速度向下运动，则R 是r 的几倍？[答案] (1) OM 应绕O 点逆时针转动 2mgd qBa 2(2)3 [解析] (1)由于粒子带正电，故电容器上极板为负极，根据右手定则，OM 应绕O 点逆时针方向转动．粒子受力平衡，则：mg ＝q U dE ＝12Ba 2ω 当S 断开时，U ＝E解得：ω＝2mgd qBa 2(2)当S 闭合时，根据牛顿第二定律：mg －q U ′d ＝m·14g U ′＝E R ＋r·R 解得：R r＝3. 13．(2011·河南师大附中模拟)磁悬浮列车是一种高速运载工具，它是经典电磁学与现代超导技术相结合的产物．磁悬浮列车具有两个重要系统．一是悬浮系统，利用磁力(可由超导电磁铁提供)使车体在轨道上悬浮起来与轨道脱离接触，另一是驱动系统，就是在沿轨道安装的绕组(线圈)中，通上励磁电流，产生随空间作周期性变化、运动的磁场，磁场与固定在车体下部的感应金属框相互作用，使车体获得牵引力．为了有助于理解磁悬浮列车的牵引力的来由，我们给出了简化模型，图甲是实验车与轨道示意图，图乙是固定在车底部金属框与轨道上运动磁场的示意图．水平地面上有两根很长的平行直轨道，轨道间有竖直(图乙中垂直纸面)方向等距离间隔的匀强磁场B 1和B 2，二者方向相反．车底部金属框的宽度与磁场间隔相等，当匀强磁场B 1和B 2同时以恒定速度v 0沿导轨方向向右运动时，金属框也会受到向右的磁场力，带动实验车沿轨道运动．设金属框垂直轨道运动方向的边长L ＝0.20m ，金属框的总电阻R ＝1.6Ω，实验车A 与金属框的总质量m ＝2.0kg ，磁场B 1＝B 2＝B ＝1.0T ，磁场运动速度v 0＝10m/s.回答下列问题：(1)设t ＝0时刻，实验车A 的速度为零，求金属框受到安培力的大小和方向；(2)已知磁悬浮状态下，实验车A 运动时受到恒定的阻力f 1＝0.20N ，求实验车A 的最大速率v m ；(3)实验车A 与另一辆磁悬浮正常、质量相等但没有驱动装置的磁悬浮实验车P 挂接，设A 与P 挂接后共同运动时所受恒定阻力f 2＝0.50N.A 与P 挂接并经过足够长时间后的某时刻，撤去驱动系统磁场，设A 和P 所受阻力保持不变，求撤去磁场后A 和P 还能滑行多远．[答案] (1)1.0N 方向向右 (2)8.0m/s (3)100m[解析] (1)t ＝0时刻，金属框相对磁场的速度大小为v 0＝10m/s ，金属框中产生逆时针方向的感应电流，设瞬时感应电动势大小为E 0E 0＝2ΔΦΔt ＝2BL v 0Δt Δt＝2BL v 0＝4.0V 设金属框中的电流大小为I 0，根据闭合电路欧姆定律I 0＝E 0R＝2.5A设金属框受到的安培力的大小为F 0，根据安培力公式F 0＝2BI 0L ＝1.0N ，方向向右．(2)金属框达到最大速度v m 时相对磁场的速度大小为(v 0－v m )，设此时金属框中的感应电动势为E 1，则E 1＝2BL(v 0－v m )设此时金属框中的电流为I 1，根据欧姆定律I 1＝E 1R实验车A 达到最大速度时受力平衡，f 1＝2BI 1L整理得：f 1＝4B 2L 2(v 0－v m )R，解得：v m ＝8.0m/s. (3)设A 与P 挂接后再次达到匀速运动时的速度为v 2，同理可得f 2＝4B 2L 2(v 0－v 2)R，解得v 2＝5.0m/s 设撤去磁场后A 和P 还能滑行的距离为s ，根据动能定理：－f 2s ＝0－12×2m v 22解得s ＝100m.。

加油！有志者事竟成答卷时应注意事项１、拿到试卷，要认真仔细的先填好自己的考生信息。

２、拿到试卷不要提笔就写，先大致的浏览一遍，有多少大题，每个大题里有几个小题，有什么题型，哪些容易，哪些难，做到心里有底；３、审题，每个题目都要多读几遍，不仅要读大题，还要读小题，不放过每一个字，遇到暂时弄不懂题意的题目，手指点读，多读几遍题目，就能理解题意了；容易混乱的地方也应该多读几遍，比如从小到大，从左到右这样的题；４、每个题目做完了以后，把自己的手从试卷上完全移开，好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题；试卷第１页和第２页上下衔接的地方一定要注意，仔细看看有没有遗漏的小题；５、中途遇到真的解决不了的难题，注意安排好时间，先把后面会做的做完，再来重新读题，结合平时课堂上所学的知识，解答难题；一定要镇定，不能因此慌了手脚，影响下面的答题；６、卷面要清洁，字迹要清工整，非常重要；７、做完的试卷要检查，这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题，检查的时候，用手指点读题目，不要管自己的答案，重新分析题意，所有计算题重新计算，判断题重新判断，填空题重新填空，之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。

亲爱的朋友，你们好!经过两个月的学习，你们一定有不小的收获吧，用你的自信和智慧，认真答题，相信你一定会闯关成功。

相信你是最棒的！第九章综合测试一、单项选择题（本题共8小题，每小题5分，共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.下列关于点电荷的说法中，正确的是（ ） A .只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B .体积很大的带电体一定不能看成点电荷C .当两个带电体的大小及形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，两个带电体可看成点电荷D .一切带电体都可以看成点电荷2.关于场强的两个公式F E q=和2QE k r =，下列说法中正确的是（ ）A .q 表示电场中的试探电荷的电荷量、Q 表示场源电荷的电荷量B .E 随q 的增大而减小，随Q 的增大而增大C .第一个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场，且E 的方向和F 一致D .第二个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场，且拿走Q 后，电场就不存在了3.如图1所示是某个点电荷电场中的一根电场线，在电场线上的O 点由静止释放一个自由的负电荷（仅受电场力作用），它将沿电场线向B 点运动。

第九章题组1 对电磁感应现象的考查1．处在磁场中的一闭合线圈，若没有产生感应电流，则可以判定( )A．线圈没有在磁场中运动B．线圈没有做切割磁感线运动C．磁场没有发生变化D．穿过线圈的磁通量没有发生变化2．在图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电池构成电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场的磁感线全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器滑动触头左右滑动时，能产生感应电流的圆环是( )A．a、b两环B．b、c两环C．a、c两环D．a、b、c三个环3．如图所示，闭合圆导线线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径．试分析使线圈做如下运动时，能产生感应电流的是( )A．使线圈在纸面内平动B．使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动C．使线圈以ac为轴转动D．使线圈以bd为轴转动题组2 对楞次定律的考查4．如图所示，线圈M和线圈N绕在同一铁芯上．M与电源、开关、滑动变阻器相连，P为滑动变阻器的滑动触头，开关S处于闭合状态，N与电阻R相连，下列说法正确的是( )A．当P向右移动时，通过R的电流的方向为b到aB．当P向右移动时，通过R的电流的方向为a到bC．断开S的瞬间，通过R的电流的方向为b到aD．断开S的瞬间，通过R的电流的方向为a到b5．如图所示，在圆形空间区域内存在关于直径ab对称、方向相反的两个匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等，一金属导线制成的圆环刚好与磁场边界重合，下列说法中正确的是( )A．若使圆环向右平动，感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向B．若使圆环竖直向上平动，感应电流始终沿逆时针方向C．若圆环以ab为轴转动，a点的电势高于b点的电势D．若圆环以ab为轴转动，b点的电势高于a点的电势6．如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S 极朝下．在将磁铁的S极插入线圈的过程中( )A．通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互排斥B．通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互排斥C．通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互吸引D．通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互吸引7．如图所示，一对大磁极形成的磁场，中间处可视为匀强磁场，上、下边缘处为非匀强磁场，一矩形导线框abcd保持水平，从两磁极间中心正上方某处开始下落，并穿过磁场，在此过程中( )A．线框中有感应电流，方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a→dB．线框中有感应电流，方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→aC．线框受磁场力的作用，要发生转动D．线框中始终没有感应电流8．如图所示，铜质金属圆环从放在桌面上的条形磁铁的正上方由静止开始下落，下列说法中正确的是( )A．当金属圆环经过磁铁的上端位置A以后，环中便不再有电流B．当金属圆环在磁铁的中间位置O时，磁铁对桌面的压力等于其自身的重力C．当金属圆环经过磁铁的上端位置A时，环中的电流将改变方向D．金属圆环在下落过程中磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力题组3 对“三定则—定律”的考查9．如图所示装置中，cd杆光滑且原来静止．当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动( )A．向右匀速运动B．向右加速运动C．向左加速运动D．向左减速运动10．如图甲所示，等离子气流由左边连续以方向如图所示的速度v0射入P1和P2两金属板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接．线圈A内有如图乙所示的变化磁场，且磁场B的正方向规定为向左，如图甲所示，则下列说法正确的是( )A. 0～1 s内ab、cd导线互相排斥B．1 s～2 s内ab、cd导线互相排斥C．2 s～3 s内ab、cd导线互相排斥D．3 s～4 s内ab、cd导线互相排斥题组4 综合应用11．如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形，为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B随时间t应怎样变化？请推导出这种情况下B与t的关系式．12.磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图所示，从ab进入磁场时开始计时，到线框离开磁场为止．(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图像；(2)判断线框中有无感应电流．若有，答出感应电流的方向．欢迎您的下载，资料仅供参考！。