重点强化二 电磁感应的图像问题-【金试卷】2025-2026学年高二物理选择性必修第二册&选择性必修第三册同步单元双测卷（人教版）

重点强化二电磁感应的图像问题 测试建议用时：75分钟满分：100分 一、选择题（本题共12小题，共48分.在每小题给出的四个选项中， 第1一8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9一12题有多项 符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的 得0分) 1.在研究自感现象的实验中，将自感线圈、电 R电流传感器 阻和电流传感器按如下电路连接.闭合开关 后，电流随时间变化的关系是 ( 密 封 興 2.如图所示，在空间中存在两个相邻的、磁感应 强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场，其 线 宽度均为L.现将宽度也为工的矩形闭合线 圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁 场区域，则在该过程中，能正确反映线圈中所 产生的感应电流或其所受的外力随时间变化 % 内 的图像是 不 D 3.两个半径不同的半圆金属环可以组成如图甲、乙所示的两种闭合 回路，两半圆环位于同一平面内，圆心重合，较小的半圆环的半径 为，整个回路的电阻为R.将两个闭合回路放在垂直环面的匀 答 强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图丙所示，则。时 刻，甲、乙两回路中小的半圆环受到的安培力之差为（图中均为已 知量) 茶 颗 甲 A.B29 C.3mB。 D.4πB。2 Rto & Rto Rto 4.如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强 磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示（规定向下 丝 为正方向)，导体棒αb垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余 邻 电阻不计，导体棒αb在水平外力F的作用下始终处于静止状 态.规定α→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的 正方向，则在0~2t。时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流 与时间或外力与时间关系的图像是 () ↑B Bo to 2to B -Bo 甲 Z 2to 0 ito 2to ito 2to A B D 5.如图所示，两平行的虚线间区域内存在着有 界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的 αb边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速 穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方 向与ab边垂直.则下列各图中哪一个可以定 性地表示线框在穿过磁场的过程中感应电流随时间变化的规律 6.有一种监控火车运行的装置，其原理是在火车头车厢底部安装上 能产生匀强磁场的磁铁，当其经过固定在轨道间的线圈时便会产 生电信号，传输到控制中心，从而了解火车的运行情况，原理图如 图甲所示.当某列火车通过该线圈时，控制中心得到线圈中感应 电流大小随时间变化的图像如图乙所示.已知匀强磁场的磁感应 强度为B,磁场宽度为（磁场的宽度小于线圈宽度），线圈所在回 路电阻为R,下列有关说法正确的是（图中均为已知量）() 运动方向 铁轨 火车图 线圈 1 控制中心04t 分 A.由I一t图像可知，火车做匀速运动 B.因t2一t1>t4一t3,故火车做变加速运动 C.t1~t2时间内线圈中的感应电流方向如图甲所示 D火车做匀加速运动且加速度大小为，一号 7.如图甲所示，矩形导线框abcd固定在变化的磁场中，产生了感应 电流（电流方向沿abcda为正方向）.若规定垂直纸面向里的方向 为磁场的正方向，能够产生如图乙所示电流的磁场为 () 00 D 8.如图(a),圆形金属框通过长导线与平行金属板MN和PQ连 接，框内有如图(b)所示周期性变化的磁场（规定垂直纸面向里 为磁场的正方向)，导线上c、d间接有定值电阻R,其余电阻不 计，O、O2是金属板上正对的两个小孔.t=0时刻，从MN板内 侧O1孔处静止释放一个离子（不计重力），离子经过时间△t从 O2孔射出，已知△t>2T,规定从c经R到d为电流I的正方向， 从O,指向O,为离子速度v和加速度a的正方向，则下列图像正 确的是 ( ) MO N d P Oz Q 图(a 图凸) U 31 3721 A B 9.如图甲所示，同心导体圆环M、 N处在同一平面内，M环的半径 大于N环的半径，若先后在两环 中通有如图乙所示的电流，电 流沿顺时针方向，则下列判断正 确的是 ( A.若在M环中通有电流，则N环中的感应电流沿逆时针方向， N环有收缩的趋势 B.若在M环中通有电流，则N环中的感应电流沿顺时针方向， N环有收缩的趋势 C.若在N环中通有电流，则M环中的感应电流沿逆时针方向， M环有收缩的趋势 D.若在N环中通有电流，则M环中的感应电流沿逆时针方向， M环有扩张的趋势 10.如图甲为法拉第圆盘发电机的模型示意图，铜圆盘安装在竖直 的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处 于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B.圆盘绕 轴旋转时的角速度（俯视顺时针为正）随时间的变化图像如图乙 所示，则关于流过电阻R的电流i(从下向上为正)、电荷量q随 时间t的变化图像可能正确的是 ) 2 选择性必修第二册23 11.如图甲所示，实线是一个电 B 阻为R、半径为a的圆形单 匝金属线圈，线圈内部半径 ×B××b 为b的圆形虚线范围内存 ×× 在一方向垂直于线圈平面 的匀强磁场，已知磁场的磁 分 感应强度B随时间变化的图像如图乙所示，t=0时刻磁场方向 垂直于纸面向里，则下列说法正确的是 ( ) A.t=0时刻，穿过线圈的磁通量为πB。a B.在0~2t。时间内，穿过线圈的磁通量的变化量为2πB,b2 C.在0~24，时间内，通过线圈导线横截面的电荷量为2πB, R D.在0~2。时间内，线圈中的感应电流的方向始终为顺时针方向 12.如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨 MN、PQ所在平面与水平面成0角，M、P 两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r M< 的金属棒αb垂直导轨放置，其他部分电阻 不计.整个装置处在磁感应强度为B的匀 强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下.t=0时对金属棒施一 平行于导轨的外力F,金属棒由静止开始沿导轨向上做匀加速 直线运动.关于穿过回路abPMa的磁通量变化量△Φ、磁通量 的瞬时变化率普、通过金属棒的电荷量g及，6两端的电势差 U随时间t变化的图像中，正确的是 △ △Φ △t 二、计算题（本题共4小题，共52分） 13.(10分)如图(a)所示，平行长直金属导轨水平放置，间距为L, 导轨右端接有阻值为R的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且 接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间圆形区域内有方 向竖直向上的匀强磁场，直径ab与导轨垂直，长度也为L,从0 时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化的规律如图(b)所 示(t。和B。已知)；t=0时刻，导体棒匀速向左恰好进入磁场， 在。时刻，导体棒受到最大的安培力.棒在导轨上始终做匀速 直线运动.答案可含元.求： to 2to 3to 图(a 图b) 24选择性必修第二册 (1)导体棒在运动过程中受到的最大安培力F; (2)导体棒在运动过程中的最大电流Im 14.(12分)一个阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻R1、电容为C的电容器连接成如图(a)所示的回路.金属 线圈的半径为1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于 线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系 图像如图(b)所示.图像与横、纵轴的截距分别为t。和B。.导线 的电阻不计.求： B B /xx ×05×x7 to t ⊙ (b) (1)通过电阻R,的电流大小和方向； (2)0~t1时间内通过电阻R1的电荷量q; (3)t1时刻电容器所带电荷量Q. 15.(14分)如图甲所示，足够长的光滑水平导轨与倾斜导轨平滑连 接，导轨间距L=1m,P、Q之间接有定值电阻R。=0.12.水平 导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B,=1T;倾斜导 轨与水平面夹角=37°，处于垂直导轨平面向上、磁感应强度为 B2的匀强磁场中.m。=0.2kg、R。=0.22的导体棒a开始时 静止在MN处，MN与PQ间的距离x=0.12m;m=0.1kg 的绝缘棒b以v6=4m/s的速度水平向右运动并与a发生碰 撞，碰撞时间极短，碰后瞬间b以2m/s的速度反向运动.从a 滑上倾斜导轨作为计时起点，同时对α施加平行导轨方向的外 力F,使其做匀速运动.已知磁感应强度B2与时间t的关系如 图乙所示，整个过程a、b始终与导轨垂直，a经过PQ时没有能 量损失，a、b的长度均为L,g=10m/s2,sin37°=0.6.求 4B,/T B2 0.3 0.2 h-t8o 0.1 37° t/s 甲 乙 (1)a被碰后的速度大小； (2)a到达PQ处的速度大小； (3)a由MN运动到PQ过程中产生的焦耳热； (4)a在倾斜导轨运动0.5s时受到的外力. 16.(16分)如图甲所示，MON、MO'N'是两条间距为L=0.5m的 平行金属导轨，O、O处平滑连接，导轨电阻不计，右端接有阻值 为R=0.32的电阻，MO、MO'为倾斜导轨，倾角0=37°，其间 存在垂直于导轨向上的匀强磁场，ON、ON'为光滑水平导轨， 其中PP右侧有竖直向上的匀强磁场，两个区域的磁感应强度 大小相等.若将质量为m=0.5kg、电阻为r=0.2Ω的金属棒 从倾斜导轨上不同高度处由静止释放，当释放点的高度h≥1.2 m时，均停在水平导轨上的QQ'处，且金属棒在倾斜导轨上运动 的加速度a与速度v的关系如图乙所示.现将金属棒从h=1.5 m高处静止释放，金属棒沿导轨运动的过程中始终与导轨垂 直，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s.求： ↑a/(ms-) 2.08 1.0 00.51.01.52.0/ms- 乙 (1)金属棒与倾斜导轨间的动摩擦因数μ和磁感应强度大小B; (2)金属棒在倾斜导轨上运动的过程中，电阻R上产生的焦耳 热QR; (3)金属棒在水平导轨上的磁场区域运动的过程中，通过金属棒 的电荷量q.(4)粒子做匀速圆周运动的周期为T=2πR=2πm Ba 从粒子进入磁场开始计时，每经过一个周期的时间，粒子经过x轴一次，所以其经 过工轴的时刻为t=nT=2Tm(m=0,1,2,3,…） Ba 粒子在空间中做螺旋运动，在沿x轴方向以)，做匀速直线运动，所以经过x轴时 粒子到0，点的距离为x=01-4mm0(m=0,1,2,3,…) Ba 即位里坐标为(，00)=012,3，） 重点强化二电磁感应的图像问题 1.A电阻和电流传感器与自感线圈串联，闭合开关后，流过自感线圈的电流增大，自 感线圈产生感应电动势，阻碍线圈中电流的增加，自感电动势慢慢变小，则线圈中电 流大小逐渐变大，而且变大得越来越慢，最后电流达到稳定值，故A正确. 2.D当矩形闭合线圈进入磁场时，由法拉第电磁感应定律判断，感应电流的大小在中 间时是最大的，故选项A、B错误；由楞次定律可知，当矩形闭合线圈进入磁场和出磁 场时，磁场力总是阻碍线圈的运动，方向始终向左，所以外力始终水平向右，因安培 力的大小不同且在中间时最大，由左手定则知，在中间时安培力的方向也向左，故选 项C错误，D正确. 3.C设甲回路的面积为S1,则感应电动势E=B0S1,0时刻，甲回路中小的半国环 受到的安培力F=2B京；设乙回路的面积为S2,则感应电动势E2-B0S2,6时 E1 to E2 刻，乙回路中小的半圆环受到的安培力F2=2B0尺；甲、乙两回路面积之差为S1 S2=元2，安培力之差为△F=F1-F2=2mB,2r R0,故选C 4.D在0~to时间内磁通量为向上减少，o~20时间内磁通量向下增加，两者等效，且根 据B一t图线可知，两段时间内磁通量的变化率相等，根据楞次定律可判断0~20时间内 均产生由b到a的大小、方向均不变的感应电流，选项A、B错误；在0~to时间内可判断 αb所受安培力的方向水平向右，则所受水平外力方向向左，大小F=ILB随B的减小呈 线性减小；在t0~一2。时间内，可判断所受安培力的方向水平向左，则所受水平外力方向向 右，大小F=ILB随B的增加呈线性增加，选项C错误，D正确. 5.D线框刚开始进入磁场时，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，当开始出磁场 时，回路中磁通量减小，产生的感应电流为顺时针：不论进入磁场，还是出磁场时，由 于切割的有效长度变小，产生的感应电流变小，故A、B、C错误，D正确. 6.D由图乙可知感应电流均匀增加，则根据E=B、I是可知U均匀增加，则火车 做匀加速运动，故A、B错误；由右手定则可知，1~t2时间内线圈中感应电流方向与 题因甲所示方向相反，截C错误；由△E=B△、△I=及△u=a△可得a= Bl(i2-,故D正确， R(I2-I1) 7.D由题图乙可知，0~1内，线框中电流的大小与方向都不变，根据法拉第电磁感应 定律可知，线框中磁通量的变化率不变，故0一1内磁感应强度与时间的关系图线是 一条倾斜的直线，A、B错误；又由于0~t1时间内电流的方向为正，即沿abeda方向， 由楞次定律可知，电路中感应电流的磁场方向垂直纸面向里，故0一1内原磁场垂直 纸面向里减小或垂直纸面向外增大，C错误，D正确. 8.D由国（b)可知，0~内，公想的比值不支，感应电动势大小不变，电阻R两端的电 压Ud大小不变，根据楞次定律判断可知，感应电流方向为逆时针，d点电势高，经过 R的电流大小不卖，方向为负；号~T内，会智的比值也不变，故感应电动势大小不 变，电阻R两端的电压U大小不变，根据楞次定律判断可知，感应电流方向为顺时 针，C点电势高，经过R的电流大小不变，方向为正，故A、B错误.根据A、B项分析， 80参考答案 0~召内，经过R的电流大小不变，方向为负，可知金属板PQ常正电，金属板MN带 负电，金属板PQ的电势高于MN的电势，且金属板两端电压不变，根据牛顿第二定 U 律有g=m,可知离子运动的加速度不变，则离子从0开始做匀加速直线运动， ~T内，经过R的电流大小不变，方向为正，可知金属板PQ带负电，金属板M 带正电，金属板PQ的电势低于MN的电势，且金属板两端电压不变，同理，离子运 动的加速度大小不变，但与速度方向相反，则离子做匀减速直线运动，直到速度刚好 减为0；T~2T的规律与0~T相同，离子一直向O2方向运动，经过时间△t内到达 O2孔，故C错误，D正确. 9.AD若M环中通有电流，根据右手螺旋定则，则穿过N环的磁通量垂直纸面向里， 逐渐增大，根据楞次定律可知N环中的感应电流沿逆时针方向，N环有收缩的趋 势，A正确，B错误.若在N环中通有电流，根据右手螺旋定则可知穿过M环的磁通 量垂直纸面向里，逐渐增大，根据楞次定律可知M环中的感应电流沿逆时针方向，M 环有扩张的趋势，C错误，D正确. 10AD基格法拉第电难态应定体有E,:平联立解得部降由右 手定则可知初始时流过电阻R的电流方向向上，选项A正确，B错误；因为q=让， 且已分析出i和t成线性关系，则q为时间t的二次函数，选项C错误，D正确. 11.BCDt=0时刻，磁感应强度为B0,穿过线圈的磁通量为πBob2,故选项A错误；在 0一20时间内，穿过线圈的磁通量由垂直于纸面向里变为垂直于纸面向外，变化量 为2πB,b2,故选项B正确；在0~20时间内，根据法拉第电磁感应定律，产生的感 应电动势E=1是2，，根搭闭合电路欧姆定律，产生的感应电流1二是 2πB0b2 2Rto 则通过线圈导线横截面的电荷量q=I△t _2xBo62 R,故选项C正确；根据楞 次定律可知020时间内，感应电流的方向始终为顺时针方向，故选项D正确. 12.BD根据AD=BL=BLXa12,则△0-1图像不是直线，选项A错误，磁通量的 醉时变化率吧=BL,则吧-1图像为过原点的直线，选项B正确.金属棒做匀加 △t 老直线运动=0，感应电动势E=BL。=B肌，1R早，棒两瑞的电势差 U=R-,则U与时间：成正比，故D正璃根据q=RP,2欲可知g △ΦBLat2 与t不成正比，故C错误 Bo2L3 13.答案(1)2R0 、B0πL2 (2)AtoR 解析(I)to时刻，导体棒运动至ab位置，受到最大的安培力，设导体棒运动的速 度大小为0，则 专=06 解得t0一2i0 0时刻通过导体捧的电流为1一B0上5 R 2Rto Bo2L3 导体棒在运动过程中受到的最大安培力为F=B。1oL=2R。 (2)导体棒在20时刻离开磁场，此后回路中感生电动势大小为E1= △Φ △t S/4B1 △t to _E1BoπL2 通过导体棒的电流为1一尺=，R>10 BπL2 所以导体棒在运动过程中的最大电流为Im=L1=40R 14.答案(1)nrBr22 3Rto 方向从b到a (2)nmB。24（3)2mCBr2 3Rto 3to 解析(I)由B-t图像可知，磁感应强度的变化率△B_B △tto 根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势E= 是=nr2AB_nπBr22 ，△Φ △ to 根据闭合电路的欧姆定律得，感应电流1一 E 及空期零小 根据楞次定律，可知通过R1的电流方向为从b到a. (2)通过R1的电荷量g=111,得g=πB。2 3Rto (3)电容器两板间电压U=1,R1=2nB, 3ta 则电容器所带的电荷量Q=CU=2rCBr2 3to 15,答案43ms(21ms(3)是】(41.4N,方向平行导轨向上 解析(1)b与a发生碰撞时系统动量守恒，取水平向右为正方向，则m6v6=m6vb' 十mava 解得va=3m/s 20在以MN一PQ进程中，由动量定理有一BLR宽=0） B1L元B1Lx [或-B1iL·=m.(urQ-.),Ii=0千R=Ro+R 解得vrQ=1m/s (3)对a与R0组成的闭合回路，由能量守恒有 Q-0 解得Q-是J 2LUPQ! (4)=0.5s时B2=0.2T,则E-B2LuQ十△ 解得E=0.3V E 则I一R。十R0 F=mag sin 0+B2 IL 解得F=1.4N,方向平行导轨向上 16.答案(1)0.51T(2)0.9J(3)2C 解析(1)由题图乙知，当=0时，a=2m/s2 由牛顿第二定律得 mg sin o-umg cos 0-ma 当a=0时v=2m/s 由平衡条件得 mg sin 0-umg cos 0R-0 联立代入数据解得4=0.5，B=1T (2)由于h=1.5m>1.2m,则金属棒下滑到倾斜导轨最低位置前已开始匀速运动， 由题图乙知v=2m/s 由能量守性有mgh-omgc0s0·品0Q4=7nd 电阻R上产生的缘耳热Q=R界，Q8 代入数据解得QR=0.9J (3)金属棒以v=2m/s的速度进入水平导轨区域的磁场中，根据动量定理有 -BIL·△t=0-mu 通过金属捧的电荷量g=14=配 代入数据解得g=2C 重点强化三电磁感应的动力学问题与能量问题 1.D磁感应强度均匀减小，穿过闭合回路的磁通量减小，根据楞次定律结合安培定则 可知，ab中的感应电流方向由a到b,选项A错误；由于磁感应强度均匀减小，根据 法拉第电磁感应定律可得E一△BS,可知感应电动势恒定，则b中的感应电流不变 选项B错误；根据安培力公式F=IB知，电流不变，B随时间均匀减小，则安培力F 减小，选项C错误；αb始终保持静止，处于平衡状态，安培力和静摩擦力大小相等，即 F=F,安培力减小，则静摩擦力减小，选项D正确」 2.C环中产生的感应电动劳为E多2AB ,由闭合电路欧姆定律有1一長，联立解 得I=X10A,则MV两点间的电压为U=IX=5m×104V,造项A,B错 误；由题图乙可知在t=3s时磁感应强度为B=1T,环所受的安培力大小为F= 2BIr=2π×10一4N,选项C正确，D错误. 3.A杆OP产生的感应电动势为E=号Bra,因为杆OP匀速转动，所以杆OP产生 的感应电动势恒定，选项A正确；杆OP产生的感应电流由M到N通过杆MN,由 左手定则可知，杆MN会向左运动，杆MN切割磁感线，产生的感应电流与原来的 电流方向相反，则回路中电流减小，杆OP、MN所受安培力均减小，而杆MN所受合 力为安培力，则MN杆的加速度减小，选项B、C、D错误. 4.B线圈进入磁场前和全部进入磁场后，都仅受重力，所以加速度a1=a3=g.线圈在 题图中2位置时，受到重力和向上的安培力，且已知F安2<mg,所以a2=g一F型 m <g,而由于线圈完全在磁场中时做加速度为g的加速运动，故4位置时的速度大于 2位置时的速度，根据F套=B2”及a=m8一F卖可得a4<02,故线圈在1、2、3、4位 R m 置时的加速度关系为a1=a3>a2>a4,故B正确. 5.C由右手定则可知，导体棒中感应电流的方向为b→Q,B错误；由左手定则可知，安 培力方向向左，导体棒的速度逐渐变小，故感应电动势逐渐变小，感应电流逐渐变 小，导体棒受到的安培力逐渐变小，加速度逐渐变小，故A错误；由能量守恒定律可 包，总电阻消耗的总电能为加，故电阻R消耗的电能为2C正确；由方 定理可知，导体棒克服安培力做的总功等于2m2,D错误。 6.B设N做匀速直线运动的速度为v,产生的感应电动势E=B·2Lw=2BL0,电路 E2BL巴M恰好保持静止，则mg=BIL,解得0=8；N 中的电流I=R+2R-3R 做匀速直线运动，则F=2μmg十BI·2L,解得F=4umg,故选B. 7.A金属线框向右运动时，受向左的安培力而做减速运动，设某时刻金属线框的速度 为，则此时的加速度。==尺，可见，随速度的减小，加速度减小；设在很短 的时间山内可认为加速度a不变，则北时的速度u=0一aA=0BAL=, mR B2L2 mR1,可知w一x的关系与加速度a无关，故选A. 8.C金属杆从轨道底端滑上轨道某一高度至又返回到出发点时，由于电阻R上产生 热量，故金属杆的机械能减小，即返回到底端时速度小于0，选项A错误；金属杆上 滑到最高点的过程中，动能转化为重力势能和电阻R上产生的热量（即克服安培力 所做的功)，选项B错误、C正确；金属杆两次通过轨道上同一位置时的速度大小不 同，电路中的电流不同，故电阻的热功率不同，选项D错误 9.BCv一t图线与横轴所围的面积表示位移，由图乙可知，0~t1内，金属杆的位移为 2,则金属杆的初始位置与磁场I左边界距离为21，选项A错误.因两磁场 究金相月，道这两感场区成时，根据)=10=是4=曾-驶可知流经金两并的 电荷量相等，选项B正确；t1~t2内，金属杆以速度在磁场I中匀速运动，F F,由E=BL是及F安=BIL可得F安=R,而P=ma=m,解得左 R 磁感应强度大小为B=二，，选项C正确；金属杆在3时刻恰好进入 Ⅱ，因>1，则P会-B>F,则金属杆做减速运动，随建度减小，安培力减 R 小，加速度减小，则金属杆在磁场Ⅱ中做加速度减小的减速直线运动，选项D错误 10,AD回路中的感应电动势E=会盟-S会智=-0.5V,回路中的电流为1=是-8A, △t AB边所受向右的安培力F=B2I1=8N.若金属框固定在绝缘板底座上，对金属框 及绝缘板底座整体有F-f=(M+m)a,f=h(M十m)g,解得a=3m/s2,选项A 正确，B错误.若金属框不固定在绝缘板底座上，对金属框有F一2mg=a框，解得 a框=4m/s2;对绝缘板底座有2mg-μ(m十M)g=Ma板，解得a板=2m/s2,选项 C错误，D正确. 11.BDab杆在水平方向上受到与运动方向相反的安培力，安培力大小为FA= B跟，加建度大小为a=-照由于笼度流小，所以的轩做加建度成小 2R 的变减追运动直到静止，故A错误；当b杆的递度为号时，安培力大小为F= B·三，所以加速度大小为a-E_B2L0,故B正确：对b杆，由动量定理 2R m 6mR 一B71·△=·智-m中BLQ=号m条得q-配所以通过定位电的 2 电荷量为配，故C储溪；由q=架=紧，解得b杆道过的位移x=- 细品故D正商 12.BCab边刚进入磁场时的速度与ab边刚穿出磁场时的速度相等，则线框进入磁 场过程一定减速，全部进入磁场后加速，若线框匀速进入隘场，则mg=BBLL, R 得，因线框进入磁场过程减速，可知整个线框穿过磁场的过程中线， 最大速度大于，选项A错误.线框从山边刚进入磁场到6边刚穿出醛 的过程，由能量关系可知线框中产生的焦耳热为Q1=mgd,线框出磁场时产生的焦 耳热与进磁场时产生的焦耳热相等，可知整个线框穿过磁场的过程线框中产生的 热量为Q=2Q1=2gd,选项B正确.线框完全进入磁场时线框的速度最小，然后 在磁场中做加速度为g的加速运动，ab边刚出磁场时下落的距离为d一L,则此时 的速度o=√十2g(d一L),即ab边刚进入磁场时的速度为v=√J哈十2g(d一L); 银据子=2gh可知，网释放线框时，b边距隘场上边界的距离为h一花-%十山 L,选项C正确.线框进入磁场和离开磁场的过程中通过导线横截面的电荷量都为 g-晨△-0-股选项D错民 18.答案1)见解析图(2)袋gsin0-聚 mR (3)mgRsin B212 解析(1)由右手定则知，产生的感应电流方向a→b.如图所示，ab杆受重力mg,竖 直向下；支持力FN,垂直于斜面向上；安培力F安，沿斜面向上 b mg (2)当ab杆的速度大小为v时，感应电动势E=Blw,此时 电路中的也流1一贵一贸 b杆受到的安培力F卖=BIl=B22y R 根据牛顿第二定律，有mgsin0-F安=ma 解得a=gsin0-B12g mR (3)当a=0时，ab杆有最大速度，其最大值为m=mgRsin0 B212 14.答案(1)mgR sin0(2)0 mgl sin0 NSBd B2d2 ②gsin0,方向沿导轨向上 解析①)由法拉第电磁感应定律有E=NS=区 由闭合电路欧姆定律有1一尽 E 导体棒静止时，安培力沿导轨向上，与重力沿导轨向下的分力平衡，则 FA=BId FA=mg sin 0 解得k=mgRsin0 NSBd (2)①当速度最大时有BIod=mg sin0 1。=Bd,解得o-mgLsin0 L B2d2 ②导体棒运动过程中受到的安培力为FA'=BId=Bdz 导体棒在做简谐运动，其振幅A=xo 解法一：根据简谐运动的对称性可知最低，点的加速度与刚释放时的相等，刚释放时 安培力为0，则mg sin0=ma 所以在最低点时a=gsin0,方向沿导轨向上 解法二：最低点的位移x=2x=2 mgL sin0 B2d2 此时电流I=Bdx=2 ng sin日 L Bd 由牛顿第二定律知BId-mg sin0=ma 解得a=gsin0,方向沿导轨向上 15.答案(1)4W(2)0.1m 解析(1)在ab运动过程中，由于拉力功率恒定，ab做加速度逐渐减小的加速运 动，速度达到最大时，加速度为零，设此时拉力的大小为F,安培力大小为FA,有 F-mgsin 0-FA=0 设此时回路中的感应电动势为E,由法拉第电磁感应定律，有E=BL) 设回路中的感应电流为1，由闭合电路欧姆定律，有1=千， E ab受到的安培力FA=ILB 由功率表达式，有P=Fv 联立上述各式，代入数据解得P=4W 参考答案81