精品解析：湖北省襄阳市第四中学2025-2026学年高三上学期综合测试（电磁感应）物理试卷

襄阳四中2023级高三电磁感应综合测试 物理试题 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。1~7只有一项是符合题目要求，8~10有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）。 1. 管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接，焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生感应电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（　　） A. 库仑 B. 密立根 C. 法拉第 D. 洛伦兹 【答案】C 【解析】 【详解】焊接过程中所利用的电磁学规律是电磁感应现象，发现者为法拉第。 故选C。 2. 如图所示是法拉第在1831年做电磁感应实验的示意图，铁环上绕有A、B两个线圈，线圈A接直流电源，线圈B接电流表和开关S。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，分析这个实验，下列说法中正确的是(　　) A. 闭合开关S的瞬间，电流表G中有a→b的感应电流 B. 闭合开关S的瞬间，电流表G中有b→a的感应电流 C. 闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有b→a的感应电流 D. 闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向右移动，电流表G指针不偏转 【答案】C 【解析】 【详解】A B．闭合开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量不变，电流表无电流，AB错误； C．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，线圈A中电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，根据楞次定律可知，电流表中的电流方向是b→a， C正确； D．闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向右移动，电阻R减小，线圈A中电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，根据楞次定律线圈B中有感应电流，可知电流表G指针偏转。D错误。 故选C。 3. 如图所示电路中，灯泡与带铁芯的线圈（直流电阻可忽略）并联接在电源上，则（　　） A. S闭合后，灯泡逐渐变亮 B. S闭合后，灯泡一直亮 C. S断开时，灯泡立即熄灭 D. S断开时，灯泡先闪亮后又熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】AB．S接通的瞬间，所在支路中电流从无到有发生变化，因此，中产生的自感电动势阻碍电流增加。由于有铁芯，自感系数较大，对电流的阻碍作用也就很强，所以S接通的瞬间中的电流非常小，即干路中的电流几乎全部流过灯，所以灯会亮；又由于中电流逐渐稳定，感应电动势逐渐消失，灯逐渐变暗，线圈的电阻可忽略，对灯起到“短路”作用，因此灯最后熄灭。 故AB错误； CD．S断开时，与灯组成回路，感应电动势较大，电流较大，灯泡先闪亮后又熄灭。 故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，一个平行于纸面的等腰直角三角形导线框，水平向右匀速运动，穿过宽度为d的匀强磁场区域，三角形两直角边长度为2d、线框中产生随时间变化的感应电流i，下列图形正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】在时间内，线框进入磁场时磁通量向里增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场向外，因此感应电流沿逆时针方向．随着线框的运动，导线切割磁感线有效长度均匀减小，产生的感应电动势均匀减小，感应电流均匀减小；在时间内，穿过线框的磁通量向里减小，根据楞次定律知，感应电流沿顺时针方向，穿过线框的磁通量均匀减小，产生的感应电流不变；在时间内，时间内，穿过线框的磁通量向里减少，根据楞次定律知，感应电流沿顺时针方向，线框有效切割长度均匀减小，产生的感应电动势均匀减小，感应电流均匀减小。 故选C。 5. 如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为、电阻为的导体棒由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时导体棒两端的电压大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB杆产生的感应电动势 AB相当于电源，AB两端电压是路端电压，AB在竖直位置时，两半圆环并联的电阻为 电路电流 AB两端电压 解得 故选A。 6. 如图甲所示，水平面内有一“∠”型光滑金属导轨，除了两轨连结点O的电阻为R，其他电阻均不计，Oa与Ob夹角为45°，将质量为m的长直导体棒MN搁在导轨上并与Oa垂直。棒与O点距离为L、空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。在外力作用下，棒以初速度v0向右做直线运动。其速度的倒数随位移x变化的关系如图乙所示，在导体棒运动L距离到PQ的过程中（　　） A. 导体棒做匀减速直线运动 B. 导体棒运动的时间为 C. 流过导体棒的电流恒为 D. 外力做功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙知，图线的斜率为 则有 得 可见导体棒做的不是匀减速直线运动，A错误； B C．由图甲知，导体棒向右运动时产生感应电动势为 感应电动势大小不变，流过导体棒的电流恒为 根据法拉第电磁感应定律有 又 解得 B错误，C正确； D．克服安培力做的功等于电阻上产生的焦耳热为 对导体棒由动能定理有 外安 解得 外 D错误。 故选C。 7. 如图所示，与水平面夹角为θ的绝缘斜面上固定有光滑U型金属导轨，导轨间距为L，导轨底端接阻值为R的定值电阻。质量为m、阻值也为R的导体杆MN沿导轨向下运动，以大小为v的速度进入方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场区域，在磁场中运动一段时间t后，达到最大速度2v。运动过程中杆与导轨垂直并接触良好，导轨的电阻忽略不计，重力加速度为g，则杆在磁场中沿导轨加速下滑的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】杆在磁场中匀速运动时速度最大，有 解得 对杆在磁场中的加速运动应用动量定理，得 又 联立解得 故选C。 8. 如图甲，水平放置的两根平行金属导轨一端连接电阻，金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触。整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示，时刻磁感应强度的方向竖直向下。金属棒始终保持静止，则流过金属棒ab的电流（以流向为正）、金属棒ab所受的摩擦力（以水平向右为正）随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．对图乙分析，可知在内，磁场方向竖直向下且逐渐减小，根据楞次定律，感应电流方向为顺时针即流向，为正值；同理可得，内，磁场方向竖直向上且逐渐增大，感应电流方向为顺时针即流向，为正值；内，磁场方向竖直向上且逐渐减小，感应电流方向为逆时针即流向，为负值；内，磁场方向竖直向下且逐渐增大，感应电流方向为逆时针即流向，为负值；根据法拉第电磁感应定律，在内有 可知E为定值，感应电流 可知I也为定值，同理内的感应电流大小均与内相等，故A错误，B正确； CD．由以上分析得，内，磁场方向竖直向下，金属棒ab电流由流向，根据左手定则，所受安培力水平向右，由二力平衡，摩擦力水平向左，为负值；同理可知，内，磁场方向竖直向上，金属棒ab电流由流向，所受安培力水平向左，摩擦力水平向右，为正值；内，磁场方向竖直向上，金属棒ab电流由流向，所受安培力水平向右，摩擦力水平向左，为负值；内，磁场方向竖直向下，金属棒ab电流由流向，所受安培力水平向左，摩擦力水平向右，为正值；根据 因为定值，内磁感应强度呈线性变化，故摩擦力也呈线性变化，考虑方向，在时刻；时；由正值突变为负值；时，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。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B中。圆盘顺时针旋转时（从上往下看），关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（　　） A. 由于穿过圆盘的磁通量不变，故没有感应电流产生 B. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则通过R的电流沿由b到a的方向流动 C. 若磁感应强度变为原来的2倍，则相同时间内通过R的电荷量也变为原来的2倍 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则R的发热功率变为原来的4倍 【答案】CD 【解析】 【详解】A．圆盘中每根半径都切割磁感线产生感应电动势，故有感应电流产生，选项A错误； B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，根据右手定则，则电动势方向由圆盘边缘指向转轴中心，可知通过R的电流沿由a到b的方向流动，选项B错误； C．根据 若磁感应强度变为原来的2倍，则感应电动势变为原来的2倍，感应电流变为2倍，根据q=It可知，相同时间内通过R的电荷量也变为原来的2倍，选项C正确； D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则根据 R的发热功率变为原来的4倍，选项D正确。 故选CD。 10. 如图，水平面内固定一间距为0.5m、电阻不计且足够长的光滑平行金属导轨，中间区域没有磁场。导轨左、右两侧分别处于竖直向下、向上的匀强磁场中，磁感应强度大小均为0.2T。金属棒ab、cd垂直静置于导轨上，其质量均为0.1kg，电阻均为0.1Ω。ab棒静止在左侧的磁场边界，cd棒静止在中间区域的某一位置，当ab棒以的初速度水平向左运动，同时cd棒以的初速度水平向右运动。在ab棒向左运动2m时，cd棒刚好向右进入磁场，忽略两棒间的作用力。则（　　） A. ab棒向左运动2m时的速度大小为4m/s B. 最终ab棒与cd棒处于静止状态 C. 全过程中通过ab棒的电量为2C D. 全过程中ab棒产生的热量为0.225J 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．当ab棒向左运动时，设ab棒的速度为，设向左为正方向，对ab棒向左运动的过程，根据动量定理有 可得 再由 可得，故A正确，C错误； B．当ab棒向左运动时，cd棒刚好向右进入磁场，根据右手定则可知回路的总电压 所以abcd回路中电流为零，ab棒、cd棒所受安培力均为零，因此两棒所受合力均为零，所以接下来ab棒向左以做匀速运动，cd棒向右以做匀速运动，故B错误； D．由能量守恒得全过程中ab棒产生的热量，故D正确。 故选AD。 二、实验题（8+8=16） 11. 我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。 （1）如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道电流表指针偏转方向与电流方向间的关系。 （2）如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转。电路稳定后，若向左移动滑片，此过程中电流表指针向__________偏转，若将线圈A抽出，此过程中电流表指针向__________偏转。（均选填“左”或“右”） （3）某同学按图丙完成探究实验，在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除__________ （选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的，分析可知，要避免电击发生，在拆除电路前应__________（选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”）。 【答案】 ①. 右 ②. 左 ③. A ④. 断开开关 【解析】 【详解】（2）[1][2]如图乙所示，实验中发现闭合开关时，穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针向右偏；电路稳定后，若向左移动滑动触头，通过线圈A的电流增大，磁感应强度增大，穿过线圈B的磁通量增大，电流表指针向右偏转；若将线圈A抽出，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向左偏转； （3）[3][4]在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时，线圈A中的电流突然减少，从而出现断电自感现象，线圈中会产生自感电动势，进而突然会被电击了一下，为了避免此现象，则在拆除电路前应断开开关。 12. 某同学探究“影响感应电动势大小的因素”，所用器材与装置如图甲所示：玻璃管竖直固定，外面套有线圈，线圈两端与时间-电压测量系统（内阻可视为无穷大）相连。把三块强磁薄圆片叠加成一个圆柱形磁铁，在玻璃管正上方释放，测量系统测出磁铁下端经过线圈中某两个位置（图中没画出）的时间Δt与该段时间线圈中的平均电动势E。改变磁铁的释放位置，测得多组数据，画出E-Δt图线如图乙中实线所示。 （1）实验表明，磁铁经过两个位置的时间越长，穿过线圈的磁通量变化率越________（选填“大”或“小”），线圈中的平均感应电动势越________（选填“大”或“小”。 （2）改变某个因素，重新实验，得到另一条E-Δt图线（图乙中虚线），则改变的因素可能是（　　） A. 更多块强磁薄圆片叠加在一起 B. 从更高的位置释放磁铁 C. 换成匝数更多的线圈 D. 磁铁上下颠倒后释放 （3）为验证平均感应电动势与磁通量的变化率是否成正比，需要以平均感应电动势E为纵坐标，________为横坐标画出图线，如果图线是一条过原点的直线，则表明平均感应电动势与磁通量变化率成正比。 （4）写一条影响实验准确度的因素________。 【答案】（1） ①. 小 ②. 小 （2）ABC （3） （4）线圈的匝数不能太少 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验表明，磁铁经过两个位置的磁通量的变化量相同，时间越长，磁通量变化越慢，穿过线圈的磁通量变化率越小，线圈中的平均感应电动势越小。 【小问2详解】 A．更多块强磁薄圆片叠加在一起，磁场增强，磁通量变化率增大，平均感应电动势增大，A正确； B．从更高的位置释放磁铁，磁铁通过线圈时的速度增大，磁通量变化率增大，平均感应电动势增大，B正确； C．换成匝数更多的线圈，平均感应电动势增大，C正确； D．磁铁上下颠倒后释放，平均感应电动势大小不变，D错误。 故选ABC。 【小问3详解】 根据法拉第电磁感应定律 为验证平均感应电动势与磁通量的变化率是否成正比，需要以平均感应电动势E为纵坐标，为横坐标画出图线，如果图线是一条过原点的直线，则表明平均感应电动势与磁通量变化率成正比。 【小问4详解】 写一条影响实验准确度的因素:线圈的匝数不能太少。线圈的匝数太少，产生的感应电动势太小，不易测量，影响实验的准确度。 三、解答题（12+14+18） 13. 如图所示，形金属框固定于水平面上，导轨间距，电阻不计，金属棒ab静止于水平轨道上，与导轨左端平行，其质量，阻值。初始时刻金属棒ab与导轨最左端距离。磁场方向垂直金属棒斜向上且与导轨平面夹角，磁场磁感应强度随时间变化的规律为，金属棒与水平轨道的动摩擦因数，重力加速度。（取，）求： （1）0到2s内电路中的电流大小和方向（0~2s内金属杆ab静止）； （2）从开始经过多长时间金属棒开始运动。 【答案】（1），方向由a到b （2） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律，可得感应电动势 其中 回路面积 联立解得 根据闭合电路欧姆定律有 代入数据得 根据楞次定律，可知电流方向由a到b 【小问2详解】 金属棒的受力分析如图所示 安培力F与竖直方向夹角为37°，安培力为 金属棒刚好要滑动时，根据平衡条件有 解得 根据 解得 14. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨M、N被固定在水平面上，导轨间距L=1m，其左端并联接入R1和R2的电阻，其中R1=R2=2Ω。整个装置处在垂直纸面向里，磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场中。一质量：m=4kg、电阻r=1Ω的导体棒ab在恒力F=5N的作用力下从静止开始沿导轨向右运动，运动了L0=4m时导体棒ab恰好匀速运动，导体棒垂直于导轨放置且与两导轨保持良好接触，导轨电阻不计。求： （1）导体棒的最大速度； （2）电阻R1上产生的焦耳热； （3）此过程中通过R2的电荷量。 【答案】（1）2.5m/s；（2）1.875J；（3）2C 【解析】 【详解】（1）设导体棒的最大速度为，则有 ，，， 根据受力平衡可得 联立解得 （2）根据动能定理可得 又 联立解得回路产生的总焦耳热为 根据电路连接关系，可知电阻R1上产生的焦耳热为 （3）此过程通过干路的电荷量为 则此过程中通过R2的电荷量为 15. 水平地面上固定有一倾角为30°的绝缘光滑斜面，其上有两个宽度分别为l1、 l2、的条形匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，虚线为磁场边界，均与斜面底边平行，两区域磁场的磁感应强度大小相等、方向均垂直斜面向上，示意图如图所示。一质量为m、电阻为R的正方形细导线框abcd置于区域Ⅰ上方的斜面上， cd边与磁场边界平行。线框由静止开始下滑，依次穿过区域Ⅰ、区域Ⅱ。已知cd边进入Ⅰ到ab边离开Ⅰ的过程中，线框速度恒为v，cd边进入区域Ⅱ和ab边离开区域Ⅱ时的速度相同；区域Ⅰ、Ⅱ间的无磁场区域宽度大于线框边长，线框各边材料相同、粗细均匀；下滑过程线框形状不变且始终处于斜面内，cd边始终与磁场边界平行；重力加速度为。求： （1）初始时，cd边与Ⅰ区域上边缘的距离； （2）求cd边进入Ⅰ号区域时，cd边两端的电势差； （3）cd边进入区域Ⅱ到ab边离开区域Ⅱ的过程中，线框克服安培力做功的平均功率。 【答案】（1） （2） （3）若，则；若，则 【解析】 【小问1详解】 线框在没有进入磁场区域时，根据牛顿第二定律 根据运动学公式 联立可得线框释放点cd边与Ⅰ区域上边缘的距离 【小问2详解】 因为cd边进入Ⅰ区域时速度为v，且直到ab边离开Ⅰ区域时速度均为v，可知线框的边长与Ⅰ区域的长度相等，根据平衡条件有 又， cd边两端的电势差 联立可得 【小问3详解】 ①若，则线框在通过Ⅱ区域过程中可能一直做减速运动，也可能先减速后匀速，完全离开Ⅱ号区域时的速度不再恢复为刚进入时的速度，故该情况不符合题意。 ②若，在线框进入Ⅰ区域过程中，根据动量定理 其中，， 联立可得 线框在Ⅱ区域运动过程中，根据动量定理 根据 线框进入磁场过程中电荷量都相等，即 联立可得 根据能量守恒定律 克服安培力做功的平均功率 联立可得 ③若，同理可得 根据动量定理 其中 结合， 联立可得 根据能量守恒定律 克服安培力做功的平均功率 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 襄阳四中2023级高三电磁感应综合测试 物理试题 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。1~7只有一项是符合题目要求，8~10有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）。 1. 管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接，焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生感应电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（　　） A. 库仑 B. 密立根 C. 法拉第 D. 洛伦兹 2. 如图所示是法拉第在1831年做电磁感应实验的示意图，铁环上绕有A、B两个线圈，线圈A接直流电源，线圈B接电流表和开关S。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，分析这个实验，下列说法中正确的是(　　) A. 闭合开关S的瞬间，电流表G中有a→b的感应电流 B. 闭合开关S的瞬间，电流表G中有b→a的感应电流 C. 闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有b→a的感应电流 D. 闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向右移动，电流表G指针不偏转 3. 如图所示电路中，灯泡与带铁芯的线圈（直流电阻可忽略）并联接在电源上，则（　　） A. S闭合后，灯泡逐渐变亮 B. S闭合后，灯泡一直亮 C. S断开时，灯泡立即熄灭 D. S断开时，灯泡先闪亮后又熄灭 4. 如图所示，一个平行于纸面的等腰直角三角形导线框，水平向右匀速运动，穿过宽度为d的匀强磁场区域，三角形两直角边长度为2d、线框中产生随时间变化的感应电流i，下列图形正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为、电阻为的导体棒由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时导体棒两端的电压大小为（　　） A. B. C. D. 6. 如图甲所示，水平面内有一“∠”型光滑金属导轨，除了两轨连结点O的电阻为R，其他电阻均不计，Oa与Ob夹角为45°，将质量为m的长直导体棒MN搁在导轨上并与Oa垂直。棒与O点距离为L、空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。在外力作用下，棒以初速度v0向右做直线运动。其速度的倒数随位移x变化的关系如图乙所示，在导体棒运动L距离到PQ的过程中（　　） A. 导体棒做匀减速直线运动 B. 导体棒运动的时间为 C. 流过导体棒的电流恒为 D. 外力做功为 7. 如图所示，与水平面夹角为θ的绝缘斜面上固定有光滑U型金属导轨，导轨间距为L，导轨底端接阻值为R的定值电阻。质量为m、阻值也为R的导体杆MN沿导轨向下运动，以大小为v的速度进入方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场区域，在磁场中运动一段时间t后，达到最大速度2v。运动过程中杆与导轨垂直并接触良好，导轨的电阻忽略不计，重力加速度为g，则杆在磁场中沿导轨加速下滑的距离为（　　） A. B. C. D. 8. 如图甲，水平放置的两根平行金属导轨一端连接电阻，金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触。整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示，时刻磁感应强度的方向竖直向下。金属棒始终保持静止，则流过金属棒ab的电流（以流向为正）、金属棒ab所受的摩擦力（以水平向右为正）随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。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B中。圆盘顺时针旋转时（从上往下看），关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（　　） A. 由于穿过圆盘的磁通量不变，故没有感应电流产生 B. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则通过R的电流沿由b到a的方向流动 C. 若磁感应强度变为原来的2倍，则相同时间内通过R的电荷量也变为原来的2倍 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则R的发热功率变为原来的4倍 10. 如图，水平面内固定一间距为0.5m、电阻不计且足够长的光滑平行金属导轨，中间区域没有磁场。导轨左、右两侧分别处于竖直向下、向上的匀强磁场中，磁感应强度大小均为0.2T。金属棒ab、cd垂直静置于导轨上，其质量均为0.1kg，电阻均为0.1Ω。ab棒静止在左侧的磁场边界，cd棒静止在中间区域的某一位置，当ab棒以的初速度水平向左运动，同时cd棒以的初速度水平向右运动。在ab棒向左运动2m时，cd棒刚好向右进入磁场，忽略两棒间的作用力。则（　　） A. ab棒向左运动2m时的速度大小为4m/s B. 最终ab棒与cd棒处于静止状态 C. 全过程中通过ab棒的电量为2C D. 全过程中ab棒产生的热量为0.225J 二、实验题（8+8=16） 11. 我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。 （1）如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道电流表指针偏转方向与电流方向间的关系。 （2）如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转。电路稳定后，若向左移动滑片，此过程中电流表指针向__________偏转，若将线圈A抽出，此过程中电流表指针向__________偏转。（均选填“左”或“右”） （3）某同学按图丙完成探究实验，在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除__________ （选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的，分析可知，要避免电击发生，在拆除电路前应__________（选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”）。 12. 某同学探究“影响感应电动势大小的因素”，所用器材与装置如图甲所示：玻璃管竖直固定，外面套有线圈，线圈两端与时间-电压测量系统（内阻可视为无穷大）相连。把三块强磁薄圆片叠加成一个圆柱形磁铁，在玻璃管正上方释放，测量系统测出磁铁下端经过线圈中某两个位置（图中没画出）的时间Δt与该段时间线圈中的平均电动势E。改变磁铁的释放位置，测得多组数据，画出E-Δt图线如图乙中实线所示。 （1）实验表明，磁铁经过两个位置的时间越长，穿过线圈的磁通量变化率越________（选填“大”或“小”），线圈中的平均感应电动势越________（选填“大”或“小”。 （2）改变某个因素，重新实验，得到另一条E-Δt图线（图乙中虚线），则改变的因素可能是（　　） A. 更多块强磁薄圆片叠加在一起 B. 从更高的位置释放磁铁 C. 换成匝数更多的线圈 D. 磁铁上下颠倒后释放 （3）为验证平均感应电动势与磁通量的变化率是否成正比，需要以平均感应电动势E为纵坐标，________为横坐标画出图线，如果图线是一条过原点的直线，则表明平均感应电动势与磁通量变化率成正比。 （4）写一条影响实验准确度的因素________。 三、解答题（12+14+18） 13. 如图所示，形金属框固定于水平面上，导轨间距，电阻不计，金属棒ab静止于水平轨道上，与导轨左端平行，其质量，阻值。初始时刻金属棒ab与导轨最左端距离。磁场方向垂直金属棒斜向上且与导轨平面夹角，磁场磁感应强度随时间变化的规律为，金属棒与水平轨道的动摩擦因数，重力加速度。（取，）求： （1）0到2s内电路中的电流大小和方向（0~2s内金属杆ab静止）； （2）从开始经过多长时间金属棒开始运动。 14. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨M、N被固定在水平面上，导轨间距L=1m，其左端并联接入R1和R2的电阻，其中R1=R2=2Ω。整个装置处在垂直纸面向里，磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场中。一质量：m=4kg、电阻r=1Ω的导体棒ab在恒力F=5N的作用力下从静止开始沿导轨向右运动，运动了L0=4m时导体棒ab恰好匀速运动，导体棒垂直于导轨放置且与两导轨保持良好接触，导轨电阻不计。求： （1）导体棒的最大速度； （2）电阻R1上产生的焦耳热； （3）此过程中通过R2的电荷量。 15. 水平地面上固定有一倾角为30°的绝缘光滑斜面，其上有两个宽度分别为l1、 l2、的条形匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，虚线为磁场边界，均与斜面底边平行，两区域磁场的磁感应强度大小相等、方向均垂直斜面向上，示意图如图所示。一质量为m、电阻为R的正方形细导线框abcd置于区域Ⅰ上方的斜面上， cd边与磁场边界平行。线框由静止开始下滑，依次穿过区域Ⅰ、区域Ⅱ。已知cd边进入Ⅰ到ab边离开Ⅰ的过程中，线框速度恒为v，cd边进入区域Ⅱ和ab边离开区域Ⅱ时的速度相同；区域Ⅰ、Ⅱ间的无磁场区域宽度大于线框边长，线框各边材料相同、粗细均匀；下滑过程线框形状不变且始终处于斜面内，cd边始终与磁场边界平行；重力加速度为。求： （1）初始时，cd边与Ⅰ区域上边缘的距离； （2）求cd边进入Ⅰ号区域时，cd边两端的电势差； （3）cd边进入区域Ⅱ到ab边离开区域Ⅱ的过程中，线框克服安培力做功的平均功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $