第二章电磁感应 章末练习卷（三）-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

电磁感应章末练习卷 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图所示，磁铁向左平动过程中，下面说法正确的是（    ） A．由于磁铁没有穿入或穿出线圈，电流表无示数 B．由于不明确磁铁是如何运动，电流表可能有、也可能无示数 C．电流表有示数 D．如果磁铁匀速靠近。则电流表无示数 2．如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，在磁铁正下方有一个固定在水平桌面上的闭合铜质线圈。将磁铁竖直向下拉至某一位置后放开，磁铁开始上下振动。下列说法正确的是（   ） A．磁铁振动过程中，线圈中电流的方向保持不变 B．磁铁振动过程中，线圈对桌面的压力始终大于线圈的重力 C．磁铁振动过程中，弹簧和磁铁组成系统的机械能一直减小 D．磁铁振动过程中，线圈如终有收缩的趋势 3．如图所示，闭合矩形线圈从静止开始竖直下落，穿过一个匀强磁场区域，此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈边的长度，不计空气阻力，则（　　） A．边刚进入磁场时，线圈内感应电流的方向与边刚穿出磁场时感应电流的方向相反 B．从线圈边进入磁场到边穿出磁场的整个过程中，加速度一直等于重力加速度 C．边刚进入磁场时，线圈内感应电流的大小与边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等 D．从线圈边进入磁场到边穿出磁场的整个过程，线圈中始终有感应电流 4．如图1、2为“观察开关断开时灯泡的亮度”的演示实验电路图，和是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计，、与是三个完全相同的灯泡，是理想二极管，为定值电阻。下列说法正确的是（　　） A．闭合瞬间，不亮：断开瞬间，也不亮 B．闭合瞬间，立即亮，随后亮度保持不变；断开瞬间，突然闪亮，随后逐渐变暗 C．闭合瞬间，不亮，逐渐变亮；断开瞬间，闪亮一下，然后逐渐熄灭 D．闭合瞬间，、同时亮；断开瞬间，、逐渐熄灭 5．一粗细均匀、总电阻为、边长为的正方形单匝闭合金属线圈，静置于与线圈平面垂直的匀强磁场中，该磁场的磁感应强度随时间变化的关系如图所示，其中、为已知量。整个过程中，线圈无形变。下列说法正确的是（　　） A．在时间内，该线圈中产生的感应电动势为 B．在时间内，该线圈中产生的感应电动势为 C．在时间内，该线圈中产生的焦耳热为 D．在时间内，通过该线圈某截面的电量为 6．三角形导线框abc固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，规定线框中感应电流i沿顺时针方向为正方向，下列i﹣t图象中正确的是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上固定一均质正方形金属线框，其边长为，总电阻为。线框右侧存在一个倾斜边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁场左侧边界与水平方向成角。初始时线框的边与磁场下边界共线，且点位于磁场底角位置。现使线框以速度水平向右匀速运动，直到边刚好完全进入磁场区域。表示线框水平向右运动的位移，表示线框运动的时间，表示线框运动过程中感应电流的大小，表示线框运动过程中感应电动势的大小，表示线框截面流过的电荷量。则下列图像正确的是（　　） A． B． C． D． 8．如图所示的电路中，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，分别与线圈L和电容器C串联后并接在P、Q两点间。两个小灯泡的额定电压都是1.5V，电阻随温度的变化可忽略不计，线圈L有较大的自感系数，其直流电阻可忽略不计，电容器C有较大的电容。电源E的电动势为1.5V，内阻可忽略不计，则（　　） A．开关S闭合时，L1、L2同时亮 B．开关S闭合时，L1逐渐变亮，L2立即变亮后逐渐熄灭 C．电路稳定后断开S，L1闪亮后逐渐熄灭 D．电路稳定后断开S瞬间，PQ间的电压为0 9．如图甲所示，用绝缘细绳将边长为L、总电阻为R的n匝正方形闭合导线框吊在天花板下，线框上下两边水平，在线框的中间位置以下区域分布有与线框平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．时间内，线圈中的电流方向为顺时针 B．时间内，绳子的拉力都小于线框的重力 C．时间内，穿过线圈的磁通量变化量大小为 D．时间内，流过线圈某横截面的电荷量为 10．如图所示，足够长间距分别为3L、2L的光滑水平导轨间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导体棒a以初速度水平向右进入导轨，此时导体棒b静置在导轨上。已知两导体棒在运动过程中均与导轨垂直且始终接触良好，导轨电阻不计，两导体棒的电阻均为R，质量均为m。下列说法正确的是（　　） A．导体棒a、b构成的系统动量守恒 B．导体棒a达到稳定状态时的速度为 C．导体棒a从进入磁场到稳定，流过的电荷量为 D．导体棒a从进入磁场到稳定，导体棒b产生的焦耳热为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．（6分）某同学利用如图所示的实验装置进行“探究感应电流方向”的实验。 (1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在_____（填“”或“”）位置。 (2)将线圈P插入线圈Q中，闭合开关瞬间，发现电流计指针右偏。保持开关闭合，滑动变阻器的滑片移至中间位置，以下操作中，能使电流计指针右偏的是_____。 A．断开开关S瞬间 B．保持开关S闭合，拔出线圈 C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向左移动 D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向右移动 (3)闭合开关S的情况下，某同学第一次将线圈P慢慢插入线圈Q中，第二次将线圈P快速插入线圈Q中，发现第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是第二次线圈Q中的_____（填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）比第一次的大。 12．（8分）如图所示的器材可以用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向。 (1)在给出的实物图中，已将部分器材连成电路的一部分，在此基础上请用笔线作为导线连成完整的实验电路。 (2)（多选）将线圈插入中，合上电键。能使感应电流与原电流的绕行方向相反的实验操作是（　　） A．插入软铁棒 B．拔出线圈 C．使变阻器阻值变小 D．断开电键 (3)（多选）如右图是电流通过检流计时指针的偏转情况。下面四图为验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中方向关系正确的是（　　） A． B． 四、解答题 13．（10分）如图甲所示电路，定值电阻R0、小灯泡L与金属圆线圈连成闭合回路，在金属圆线圈区域内存在匀强磁场，t=0时刻，磁感应强度方向垂直线圈所在平面向里，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示。已知线圈匝数N=100匝、半径r=10cm、总电阻R=2Ω，定值电阻R0=3Ω，小灯泡电阻RL=6Ω且阻值不随温度变化取π=3，求： （1）流过小灯泡的电流方向； （2）小灯泡的电功率。 14．（12分）高速列车上安装有电磁制动系统，其原理可简单描述为线框进出磁场受电磁阻尼作用。某同学进行了模拟研究：用同种导线制成边长为L、质量为m的正方形线框abcd，将其放置在光滑绝缘的水平面内。线框abcd以初速度进入磁感应强度大小为B、方向竖直向下，宽度为d的匀强磁场，测得当线框完全穿过磁场时，其速度大小为，如图所示。 (1)线框abcd刚进入磁场和刚要离开磁场时，ab两点间的电势差分别为和，求？ (2)求线框abcd的电阻大小R。（提示：可结合动量定理） 15．（18分）如图所示，两足够长的光滑平行导轨沿水平方向固定，且该导轨由两部分组成，左侧宽导轨的间距为，右侧窄导轨的间距为，整个空间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为、长为、阻值为的导体棒垂直放在左侧宽导轨上；质量为、长为、阻值为的导体棒垂直放在右侧窄导轨上。时刻同时给导体棒、一个大小均为、方向相反的初速度，整个过程导体棒、始终没有离开宽导轨和窄导轨。两导体棒始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨的电阻。求： (1)当导体棒的速度为0时，导体棒的加速度大小； (2)当回路中电流为0时，导体棒、的速度大小。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 电磁感应章末练习卷 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图所示，磁铁向左平动过程中，下面说法正确的是（    ） A．由于磁铁没有穿入或穿出线圈，电流表无示数 B．由于不明确磁铁是如何运动，电流表可能有、也可能无示数 C．电流表有示数 D．如果磁铁匀速靠近。则电流表无示数 【答案】C 【详解】由于磁铁的磁场是非匀强磁场，离磁铁越近，磁场越强，在磁铁靠近线圈的过程中，线圈磁通量增大，所以闭合电路中有感应电流。 故选C。 2．如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，在磁铁正下方有一个固定在水平桌面上的闭合铜质线圈。将磁铁竖直向下拉至某一位置后放开，磁铁开始上下振动。下列说法正确的是（   ） A．磁铁振动过程中，线圈中电流的方向保持不变 B．磁铁振动过程中，线圈对桌面的压力始终大于线圈的重力 C．磁铁振动过程中，弹簧和磁铁组成系统的机械能一直减小 D．磁铁振动过程中，线圈如终有收缩的趋势 【答案】C 【详解】A．磁铁上下振动过程，线圈出磁场方向不变，磁铁向上运动的过程，穿过线圈的磁通量减小，磁铁向下运动的过程，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律可知，线圈中电流的方向会变化，故A错误； B．磁铁振动过程中，由“来拒去留”的规律，磁铁向上运动线圈对桌面压力小于重力，磁铁向上运动线圈对桌面压力大于重力，故B错误； C．磁铁振动过程中，由于线圈中产生了感应电流，即有电能产生，由能量守恒定律，可知弹簧和磁铁组成系统的机械能会一直减小，故C正确； D．由“增缩减扩”的规律，磁铁靠近线圈时，可知线圈有收缩的趋势，磁铁远离线圈时，可知线圈有扩展的趋势，故D错误。 故选C。 3．如图所示，闭合矩形线圈从静止开始竖直下落，穿过一个匀强磁场区域，此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈边的长度，不计空气阻力，则（　　） A．边刚进入磁场时，线圈内感应电流的方向与边刚穿出磁场时感应电流的方向相反 B．从线圈边进入磁场到边穿出磁场的整个过程中，加速度一直等于重力加速度 C．边刚进入磁场时，线圈内感应电流的大小与边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等 D．从线圈边进入磁场到边穿出磁场的整个过程，线圈中始终有感应电流 【答案】A 【详解】A．根据右手定则，dc刚进入磁场时线圈内感应电流的方向从d到c，dc边刚穿出磁场时感应电流的方向从c到d，即两者方向相反，A正确； B．没有感应电流的时候，磁场对线圈没有阻碍作用，此时的加速度等于重力加速度，而有感应电流时，加速度小于重力加速度，B错误； C．根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律知 由题意可知，dc边刚进入磁场时与dc边刚穿出磁场时速度不等，故电流不等， C错误； D．线圈中的磁通量发生变化时，线圈有感应电流，线圈整体在磁场中运动时，磁通量没有变化，故没有感应电流， D错误。 故选A。 4．如图1、2为“观察开关断开时灯泡的亮度”的演示实验电路图，和是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计，、与是三个完全相同的灯泡，是理想二极管，为定值电阻。下列说法正确的是（　　） A．闭合瞬间，不亮：断开瞬间，也不亮 B．闭合瞬间，立即亮，随后亮度保持不变；断开瞬间，突然闪亮，随后逐渐变暗 C．闭合瞬间，不亮，逐渐变亮；断开瞬间，闪亮一下，然后逐渐熄灭 D．闭合瞬间，、同时亮；断开瞬间，、逐渐熄灭 【答案】C 【详解】AB．闭合瞬间，由于线圈的电感作用，线圈支路相当于断路，所以闭合瞬间，亮，电路稳定后，被短路，线圈中电流不为零且大于闭合瞬间流过的电流，断开瞬间，线圈与形成闭合回路，线圈阻碍电流减小，产生感应电流，所以突然闪亮，随后逐渐变暗，故AB错误； CD．闭合瞬间，由于二极管和线圈的存在，所以不亮，逐渐变亮；断开瞬间，立即熄灭，线圈阻碍电流减小，产生感应电流，线圈、二极管和组成新的回路，所以闪亮一下，然后逐渐熄灭，故C正确，D错误。 故选C。 5．一粗细均匀、总电阻为、边长为的正方形单匝闭合金属线圈，静置于与线圈平面垂直的匀强磁场中，该磁场的磁感应强度随时间变化的关系如图所示，其中、为已知量。整个过程中，线圈无形变。下列说法正确的是（　　） A．在时间内，该线圈中产生的感应电动势为 B．在时间内，该线圈中产生的感应电动势为 C．在时间内，该线圈中产生的焦耳热为 D．在时间内，通过该线圈某截面的电量为 【答案】C 【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律 可知在时间内，该线圈中产生的感应电动势为 同理在时间内，该线圈中产生的感应电动势为，故AB错误； C．根据焦耳定律可知，在时间内，该线圈中产生的焦耳热为 在时间内，该线圈中产生的焦耳热为 所以在时间内，该线圈中产生的焦耳热为，故C正确； D．在时间内，该线圈的磁通量变化为 根据法拉第电磁感应定律可得在时间内，通过该线圈某截面的电量为，故D错误。 故选C。 6．三角形导线框abc固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，规定线框中感应电流i沿顺时针方向为正方向，下列i﹣t图象中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由图可知，0~1s内，线圈中磁通量的变化率相同，由法拉第电磁感应定律知 可知，电路中电流大小恒定不变；由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为负方向； 同理可知，1~2s内电路中的电流为顺时针，2~3s内，电路中的电流为顺时针，即电流为正方向；由于线圈中磁通量的变化率相同，则1~3s内电路中电流大小恒定不变； 3~4s内，电路中的电流为逆时针，即电流为负方向，电流大小恒定不变。 故选A。 7．如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上固定一均质正方形金属线框，其边长为，总电阻为。线框右侧存在一个倾斜边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁场左侧边界与水平方向成角。初始时线框的边与磁场下边界共线，且点位于磁场底角位置。现使线框以速度水平向右匀速运动，直到边刚好完全进入磁场区域。表示线框水平向右运动的位移，表示线框运动的时间，表示线框运动过程中感应电流的大小，表示线框运动过程中感应电动势的大小，表示线框截面流过的电荷量。则下列图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．在线框进入的距离时，电动势，则E-x图像是向上倾斜的直线；当线框进入的距离时，电动势，则E-x图像是向下倾斜的直线，故A错误。 B．因线框匀速运动，，，可知I-t关系与E-x关系图像相似，故B错误。 CD．流过线框截面的电荷量 整理得 当时进入的距离时，，则，则q-x图像是开口向上的抛物线；当进入的距离时，，则，则q-x图像是开口向下的抛物线，故C正确，D错误。 故选C。 8．如图所示的电路中，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，分别与线圈L和电容器C串联后并接在P、Q两点间。两个小灯泡的额定电压都是1.5V，电阻随温度的变化可忽略不计，线圈L有较大的自感系数，其直流电阻可忽略不计，电容器C有较大的电容。电源E的电动势为1.5V，内阻可忽略不计，则（　　） A．开关S闭合时，L1、L2同时亮 B．开关S闭合时，L1逐渐变亮，L2立即变亮后逐渐熄灭 C．电路稳定后断开S，L1闪亮后逐渐熄灭 D．电路稳定后断开S瞬间，PQ间的电压为0 【答案】BD 【详解】AB．开关闭合时，线圈上的电流要从0开始逐渐增大，当电路稳定时，线圈上没有电压，小灯泡正常发光；而电容器上原来不带电，会有一个充电过程，充电电流逐渐减小为0，所以逐渐变亮，立即变亮后逐渐熄灭，故A错误，B正确； C．电路稳定后断开，线圈上的电流从原来值逐渐减小，所以不会闪亮，故C错误； D．电路稳定时，线圈中的电流，电容器所在支路电流为0，电容器两端电压为，断开瞬间，线圈中的电流保持不变，线圈与电容器及两个灯泡构成回路，电流方向为逆时针方向，所以电容器处于放电状态，两个小灯泡上的电流都是。 所以小灯泡两端电压 可得间的电压为0，也可得线圈的自感电动势为，故D正确。 故选BD。 9．如图甲所示，用绝缘细绳将边长为L、总电阻为R的n匝正方形闭合导线框吊在天花板下，线框上下两边水平，在线框的中间位置以下区域分布有与线框平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．时间内，线圈中的电流方向为顺时针 B．时间内，绳子的拉力都小于线框的重力 C．时间内，穿过线圈的磁通量变化量大小为 D．时间内，流过线圈某横截面的电荷量为 【答案】CD 【详解】A．线框在磁场中的面积 ， 时间内，向里的磁通量逐渐增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向垂直纸面向外，由右手螺旋定则可知，电流方向为逆时针，故A错误； B．时间内，线框受到的安培力向上，绳子的拉力小于线框的重力，时间内，线框中向里的磁通量减小，线圈中的电流方向为顺时针，线框受到的安培力向下，绳子的拉力大于线框的重力，故B错误； C．磁通量与线圈匝数无关，时磁通量 ，时磁通量 ，因此磁通量变化量大小 ，故C正确； D．流过横截面的电荷量公式为 ，，得 ，故D正确。 故选CD。 10．如图所示，足够长间距分别为3L、2L的光滑水平导轨间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导体棒a以初速度水平向右进入导轨，此时导体棒b静置在导轨上。已知两导体棒在运动过程中均与导轨垂直且始终接触良好，导轨电阻不计，两导体棒的电阻均为R，质量均为m。下列说法正确的是（　　） A．导体棒a、b构成的系统动量守恒 B．导体棒a达到稳定状态时的速度为 C．导体棒a从进入磁场到稳定，流过的电荷量为 D．导体棒a从进入磁场到稳定，导体棒b产生的焦耳热为 【答案】BC 【详解】A．因为两根导体棒接入电路的长度不一样，所以两棒所受安培力大小不等，则导体棒a、b构成的系统所受外力之和不为零，动量不守恒，故A错误； BC．两导体棒最终分别做匀速直线运动，则有，， 可得 对a棒应用动量定理有 对b棒应用动量定理有 又有 联立解得，，故BC正确； D．导体棒a从进入磁场到稳定过程，由能量守恒可得 解得回路产生的焦耳热为 则导体棒b产生的焦耳热为，故D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．（6分）某同学利用如图所示的实验装置进行“探究感应电流方向”的实验。 (1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在_____（填“”或“”）位置。 (2)将线圈P插入线圈Q中，闭合开关瞬间，发现电流计指针右偏。保持开关闭合，滑动变阻器的滑片移至中间位置，以下操作中，能使电流计指针右偏的是_____。 A．断开开关S瞬间 B．保持开关S闭合，拔出线圈 C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向左移动 D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向右移动 (3)闭合开关S的情况下，某同学第一次将线圈P慢慢插入线圈Q中，第二次将线圈P快速插入线圈Q中，发现第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是第二次线圈Q中的_____（填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）比第一次的大。 【答案】(1)a (2)D (3)磁通量的变化率 【详解】（1））滑动变阻器采用限流接法，为了确保安全，开关S闭合前，滑动变阻器接入电阻应为最大值，即滑动变阻器的滑片应放置在端。 （2）A．将线圈P插入线圈Q中，闭合开关S瞬间，通过线圈P的电流增大，穿过线圈Q的磁通量增大，线圈Q中产生感应电流，此时电流计指针右偏，表明当穿过线圈Q的磁通量增大时，电流计指针将向右偏。断开开关S瞬间，穿过线圈Q的磁通量减小，则电流计指针将向左偏，A错误； B．当拔出线圈P时，穿过线圈Q的磁通量减小，则电流计指针将向左偏，B错误； C．将滑动变阻器的滑片向左移动，滑动变阻器接入电阻增大，通过线圈P的电流减小，则穿过线圈Q的磁通量减小，电流计指针将向左偏，C错误； D．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电阻减小，通过线圈P的电流增大，则穿过线圈Q的磁通量增大，电流计指针将向右偏，D正确。 故选D。 （3）第二次电流计指针的摆动幅度较大，表明Q中产生的感应电流较大，Q中的感应电动势较大，原因是第二次线圈Q中的磁通量的变化率比第一次的大。 12．（8分）如图所示的器材可以用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向。 (1)在给出的实物图中，已将部分器材连成电路的一部分，在此基础上请用笔线作为导线连成完整的实验电路。 (2)（多选）将线圈插入中，合上电键。能使感应电流与原电流的绕行方向相反的实验操作是（　　） A．插入软铁棒 B．拔出线圈 C．使变阻器阻值变小 D．断开电键 (3)（多选）如右图是电流通过检流计时指针的偏转情况。下面四图为验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中方向关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】(1) (2)AC (3)CD 【详解】（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、线圈组成闭合电路，检流计与线圈组成另一个闭合电路，电路图如图所示 （2）A．插入软铁棒，磁通量增大，产生感应电流与原电流绕行方向相反，故A正确； B．拔出线圈，磁通量减小，产生感应电流与原电流绕行方向相同，故B错误； C．使滑动变阻器阻值减小，电流增大，产生的磁通量增大，产生的感应电流与原电流绕行方向相反，故C正确； D、断开电键，产生的磁通量减小，产生的感应电流与原电流绕行方向相同，故D错误。 故选AC。 （3）A．由右上实验可以知道，电流向下通过检流计时，检流计指针向左偏转；对A选项，磁铁向下插入线圈，穿过线圈的磁场方向向下，磁通量增加，根据楞次定律可以知道，回路中产生逆时针方向的电流（从上往下看），通过检流计的电流方向向下，其指针向左偏转，故A错误； B．磁铁向上拔出线圈，穿过线圈的磁场方向向上，磁通量减小，根据楞次定律可以知道，回路中产生顺时针方向的电流（从上往下看），通过检流计的电流方向向上，其指针向右偏转，故B错误； C．磁铁向下插入线圈，穿过线圈的磁场方向向上，磁通量增加，根据楞次定律可以知道，回路中产生顺时针方向的电流（从上往下看），通过检流计的电流方向向下，其指针向左偏转，故C正确； D．磁铁向上拔出线圈，穿过线圈的磁场方向向上，磁通量减小，根据楞次定律可以知道，回路中产生顺时针方向的电流（从上往下看），通过检流计的电流方向向上，其指针向右偏转，故D正确。 故选CD。 四、解答题 13．（10分）如图甲所示电路，定值电阻R0、小灯泡L与金属圆线圈连成闭合回路，在金属圆线圈区域内存在匀强磁场，t=0时刻，磁感应强度方向垂直线圈所在平面向里，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示。已知线圈匝数N=100匝、半径r=10cm、总电阻R=2Ω，定值电阻R0=3Ω，小灯泡电阻RL=6Ω且阻值不随温度变化取π=3，求： （1）流过小灯泡的电流方向； （2）小灯泡的电功率。 【答案】（1）b→a；（2）1.5W 【详解】（1）根据楞次定律，0～2s内线圈中感应磁场垂直纸面向里，感应电流为顺时针方向，小灯泡中的电流方向为b→a。 （2）根据电磁感应定律 定值电阻与灯泡并联，并联电阻 灯泡两端电压 小灯泡的电功率 14．（12分）高速列车上安装有电磁制动系统，其原理可简单描述为线框进出磁场受电磁阻尼作用。某同学进行了模拟研究：用同种导线制成边长为L、质量为m的正方形线框abcd，将其放置在光滑绝缘的水平面内。线框abcd以初速度进入磁感应强度大小为B、方向竖直向下，宽度为d的匀强磁场，测得当线框完全穿过磁场时，其速度大小为，如图所示。 (1)线框abcd刚进入磁场和刚要离开磁场时，ab两点间的电势差分别为和，求？ (2)求线框abcd的电阻大小R。（提示：可结合动量定理） 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据 由于线框abcd进入磁场过程和离开磁场过程的磁通量变化大小相等，则通过线框的电荷量大小相等。设线框abcd完全进入磁场时的速度大小为，进入磁场过程，根据动量定理可得 离开磁场过程，根据动量定理可得 联立解得 线框abcd刚进入磁场时，ab产生的电动势为 此时ab两点间的电势差等于外电压，则有 线框abcd刚要离开磁场时，cd产生的电动势为 此时ab两点间的电势差为 则有 （2）线框abcd进入磁场过程，根据动量定理可得 其中 解得 15．（18分）如图所示，两足够长的光滑平行导轨沿水平方向固定，且该导轨由两部分组成，左侧宽导轨的间距为，右侧窄导轨的间距为，整个空间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为、长为、阻值为的导体棒垂直放在左侧宽导轨上；质量为、长为、阻值为的导体棒垂直放在右侧窄导轨上。时刻同时给导体棒、一个大小均为、方向相反的初速度，整个过程导体棒、始终没有离开宽导轨和窄导轨。两导体棒始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨的电阻。求： (1)当导体棒的速度为0时，导体棒的加速度大小； (2)当回路中电流为0时，导体棒、的速度大小。 【答案】(1) (2)， 【详解】（1）设导体棒的速度为0时，导体棒的速度为，规定向右为正方向，对导体棒由动量定理得 对导体棒由动量定理得 解得 由法拉第电磁感应定律可知，导体棒a产生的感应电动势，回路中的电流为 导体棒所受的安培力为 由牛顿第二定律得 此时导体棒的加速度大小为 （2）导体棒a、b的加速度分别为， 则 所以，导体棒b的速度先减为零，当回路中电流为0时，导体棒a、b的速度均向右，导体棒、的速度大小分别为、，两导体棒产生的感应电动势相互抵消，则有 则有 对导体棒由动量定理得 对导体棒由动量定理得 解得， 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $