電磁感應(yīng)章末測(cè)試(原卷版+解析)

電磁感應(yīng)章末測(cè)試一、單項(xiàng)選擇題1、如圖所示，左右兩套裝置完全相同，用導(dǎo)線(xiàn)懸掛的金屬細(xì)棒ab、cd分別位于兩個(gè)蹄形磁鐵的中央，懸掛點(diǎn)用導(dǎo)線(xiàn)分別連通．現(xiàn)用外力使ab棒向右快速擺動(dòng)，則此時(shí)cd棒受到的安培力方向及這個(gè)過(guò)程中右側(cè)裝置的工作原理相當(dāng)于()A．cd棒受到的安培力向右，右側(cè)裝置的工作原理相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)B．cd棒受到的安培力向左，右側(cè)裝置的工作原理相當(dāng)于發(fā)電機(jī)C．cd棒受到的安培力向右，右側(cè)裝置的工作原理相當(dāng)于發(fā)電機(jī)D．cd棒受到的安培力向左，右側(cè)裝置的工作原理相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)2、圖示裝置是某同學(xué)探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的實(shí)驗(yàn)裝置。在電路正常接通并穩(wěn)定后，他發(fā)現(xiàn)：當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)。則能使電流表指針向左偏轉(zhuǎn)的操作是()A．拔出線(xiàn)圈AB．在線(xiàn)圈A中插入鐵芯C．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左勻速滑動(dòng)D．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左加速滑動(dòng)3、同一平面內(nèi)固定有一長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)PQ和一帶缺口的剛性金屬圓環(huán)，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線(xiàn)，分別與兩塊垂直于圓環(huán)所在平面固定放置的平行金屬板M、N連接，如圖甲所示。導(dǎo)線(xiàn)PQ中通有正弦交變電流i，i的變化如圖乙所示，規(guī)定從Q到P為電流的正方向，則在1～2s內(nèi)()A．M板帶正電，且電荷量增加B．M板帶正電，且電荷量減小C．M板帶負(fù)電，且電荷量增加D．M板帶負(fù)電，且電荷量減小4、如圖甲所示，帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面內(nèi)固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線(xiàn)，分別與兩塊垂直于紙面正對(duì)固定放置的平行金屬板P、Q連接。圓環(huán)內(nèi)有垂直于紙面變化的磁場(chǎng)，變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里為正方向)。圖中可能正確表示P、Q兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度E(規(guī)定電場(chǎng)方向由P板指向Q板為正方向)隨時(shí)間t變化情況的是()5、如圖所示，在直角梯形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，BC＝CD＝2AB＝2L。高為2L、寬為L(zhǎng)的矩形金屬閉合線(xiàn)圈由圖中位置以向右的恒定速度勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，其長(zhǎng)邊始終與CD平行。以線(xiàn)圈中逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏髡较?，線(xiàn)圈在通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中電流隨時(shí)間變化的關(guān)系為()6、(2022·北京西城區(qū)5月統(tǒng)測(cè))如圖1所示，地面上方高度為d的空間內(nèi)有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m的正方形閉合導(dǎo)線(xiàn)框abcd的邊長(zhǎng)為l，從bc邊距離地面高為h處將其由靜止釋放，已知h>d>l。從導(dǎo)線(xiàn)框開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到bc邊即將落地的過(guò)程中，導(dǎo)線(xiàn)框的v－t圖像如圖2所示。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，以下有關(guān)這一過(guò)程的判斷正確的是()A．t1～t2時(shí)間內(nèi)導(dǎo)線(xiàn)框受到的安培力逐漸增大B．磁場(chǎng)的高度d可以用v－t圖中陰影部分的面積表示C．導(dǎo)線(xiàn)框重力勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量D．導(dǎo)線(xiàn)框產(chǎn)生的焦耳熱大于mgl7、(2022·宜昌聯(lián)考)如圖甲所示，在足夠長(zhǎng)的光滑斜面上放置著矩形金屬線(xiàn)框，整個(gè)斜面內(nèi)存在垂直于斜面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定垂直斜面向上為正方向)。t＝0時(shí)刻將線(xiàn)框由靜止釋放，在線(xiàn)框下滑的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．線(xiàn)框中將產(chǎn)生交變電流B．線(xiàn)框MN邊受到的安培力方向始終不變C．經(jīng)時(shí)間t，線(xiàn)框的速度大小為gtsinθD．由于電磁阻尼作用，經(jīng)時(shí)間t，線(xiàn)框的速度小于gtsinθ8、(2022·濟(jì)南二模)如圖所示，在光滑的水平面上有一半徑r＝10cm、電阻R＝1Ω的金屬圓環(huán)，以某一速度進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T，從圓環(huán)剛進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始，到剛好有一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，圓環(huán)一共產(chǎn)生了32J的熱量，此時(shí)圓環(huán)速度為6m/s，下列說(shuō)法正確的是()A．此時(shí)圓環(huán)中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B．圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)的全過(guò)程產(chǎn)生的熱量為64JC．此時(shí)圓環(huán)中的電動(dòng)勢(shì)為0.6VD．圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)的全過(guò)程通過(guò)圓環(huán)某截面的電荷量為0.01C二、多項(xiàng)選擇題9、下列各圖所描述的物理情境中，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()10、如圖甲所示，abcd邊長(zhǎng)為20cm、總電阻為0.2Ω的正方形閉合導(dǎo)線(xiàn)框，固定在與線(xiàn)框平面垂直的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，取垂直紙面向里為正。下列說(shuō)法正確的是()A．t＝0時(shí)，線(xiàn)框a、b兩點(diǎn)間電壓為0.04VB．t＝1s時(shí)，線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為0.2A，方向?yàn)閍dcbaC．t＝2.5s時(shí)，線(xiàn)框中a、d兩點(diǎn)間電壓為0.06VD．在5～6s內(nèi)，通過(guò)線(xiàn)框某橫截面的電荷量為0.4C11、(2022·日照第三次模擬)如圖所示，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，相同的光滑金屬棒P、Q靜止在導(dǎo)軌上。t＝0時(shí)，用水平恒力向右拉動(dòng)金屬棒Q，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，金屬棒P、Q始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，金屬棒P的速度用v表示，加速度用a表示；P、Q與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中的電流用I表示，磁通量用Ф表示。下列關(guān)于v、a、I、Ф與時(shí)間t的關(guān)系圖像，正確的是()12、(2022·深圳4月第二次調(diào)研)如圖，橫截面積為0.005m2的10匝線(xiàn)圈，其軸線(xiàn)與大小均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1平行。間距為0.8m的兩平行光滑豎直軌道PQ、MN足夠長(zhǎng)，底部連有一阻值為2Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與軌道平面垂直。K閉合后，質(zhì)量為0.01kg、電阻為2Ω的金屬棒ab恰能保持靜止，金屬棒始終與軌道接觸良好，其余部分電阻不計(jì)，g取10m/s2。則()A．B1均勻減小B．B1的變化率為10T/sC．?dāng)嚅_(kāi)K之后，金屬棒ab下滑的最大速度為2.5m/sD．?dāng)嚅_(kāi)K之后，金屬棒所受安培力的最大功率為0.25W三、非選擇題13、(2020·江蘇省如東高級(jí)中學(xué)月考)在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)中。(1)如圖甲所示，當(dāng)磁鐵的N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，必須知道______________________________________。①為弄清靈敏電流計(jì)指針擺動(dòng)方向與電流方向的關(guān)系，可以使用一個(gè)已知正負(fù)極性的直流電源進(jìn)行探究。某同學(xué)想到了多用電表內(nèi)部某一擋含有直流電源，他應(yīng)選用多用電表的________擋(填“歐姆”“直流電流”“直流電壓”“交流電流”或“交流電壓”)對(duì)靈敏電流計(jì)進(jìn)行測(cè)試。由實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)電流從正接線(xiàn)柱流入電流計(jì)時(shí)，指針向右擺動(dòng)。②如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)將條形磁鐵從線(xiàn)圈上方向下插入線(xiàn)圈過(guò)程中(線(xiàn)圈繞向如圖乙所示)，電流計(jì)的指針向________(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。(2)已知線(xiàn)圈由a端開(kāi)始繞至b端，當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)，將磁鐵N極向下插入線(xiàn)圈，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)，俯視線(xiàn)圈，其繞向?yàn)開(kāi)_______(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)。14、(1)如圖所示是“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置：①如果在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上開(kāi)關(guān)后，將A線(xiàn)圈迅速插入B線(xiàn)圈中，電流計(jì)指針將________偏轉(zhuǎn)(填“向左”“向右”或“不”)；②連好電路后，并將A線(xiàn)圈插入B線(xiàn)圈中后，若要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，可采取的操作是________；A.插入鐵芯 B.拔出A線(xiàn)圈C.變阻器的滑片向左滑動(dòng) D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S瞬間(2)G為指針零刻度在中央的靈敏電流表，連接在直流電路中時(shí)的偏轉(zhuǎn)情況如圖(1)中所示，即電流從電流表G的左接線(xiàn)柱進(jìn)時(shí)，指針也從中央向左偏。今把它與一線(xiàn)圈串聯(lián)進(jìn)行電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，則圖(2)中的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向是向________(填“上”“下”)；圖(3)中電流表指針應(yīng)________(填“向左”“向右”)偏轉(zhuǎn)；圖(4)中的條形磁鐵下端為_(kāi)_______極(填“N”“S”)。15、(2019·北京卷，22)如圖所示，垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。紙面內(nèi)有一正方形均勻金屬線(xiàn)框abcd，其邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，ad邊與磁場(chǎng)邊界平行。從ad邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)直至bc邊剛要進(jìn)入的過(guò)程中，線(xiàn)框在向左的拉力作用下以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，求：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E；(2)拉力做功的功率P；(3)ab邊產(chǎn)生的焦耳熱Q。16、(2022·鎮(zhèn)江適應(yīng)性考試)如圖甲所示，一水平放置的線(xiàn)圈，匝數(shù)n＝100匝，橫截面積S＝0.2m2，電阻r＝1Ω，線(xiàn)圈處于水平向左的均勻變化的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。線(xiàn)圈與足夠長(zhǎng)的豎直光滑導(dǎo)軌MN、PQ連接，導(dǎo)軌間距l(xiāng)＝20cm，導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)體棒ab的電阻R＝4Ω，質(zhì)量m＝5g，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌處在與導(dǎo)軌平面垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝0.5T，t＝0時(shí)刻，導(dǎo)體棒由靜止釋放，g取10m/s2，求：(1)t＝0時(shí)刻，線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大?。?2)t＝0時(shí)，導(dǎo)體棒ab兩端的電壓和導(dǎo)體棒的加速度大??；(3)導(dǎo)體棒ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體棒重力的瞬時(shí)功率。17、(2022·遼寧丹東一模)如圖所示，兩個(gè)足夠長(zhǎng)的平行光滑細(xì)金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ＝30°的光滑絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距L＝1.0m，且電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間有寬度為d＝0.2m、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝0.5T、方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一長(zhǎng)度為3d的絕緣輕桿將導(dǎo)體棒和正方形細(xì)金屬線(xiàn)框連接，線(xiàn)框的邊長(zhǎng)為d，線(xiàn)框的總電阻為R＝0.02Ω，導(dǎo)體棒和線(xiàn)框總質(zhì)量為m＝0.1kg，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，并在導(dǎo)體棒中通以恒定電流I＝11A(由外接恒流電源產(chǎn)生，圖中未畫(huà)出)，導(dǎo)體棒處于磁場(chǎng)內(nèi)且恰好位于下邊界處，將裝置由靜止釋放，線(xiàn)框穿過(guò)磁場(chǎng)后再次返回磁場(chǎng)時(shí)恰好勻速穿過(guò)磁場(chǎng)，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直，不計(jì)線(xiàn)框及導(dǎo)體棒中電流所產(chǎn)生磁場(chǎng)的影響，重力加速度g取10m/s2，求：(1)線(xiàn)框返回磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v2；(2)線(xiàn)框向上進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)E；(3)全過(guò)程中，線(xiàn)框產(chǎn)生的焦耳熱Q及線(xiàn)框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t。電磁感應(yīng)章末測(cè)試一、單項(xiàng)選擇題1、如圖所示，左右兩套裝置完全相同，用導(dǎo)線(xiàn)懸掛的金屬細(xì)棒ab、cd分別位于兩個(gè)蹄形磁鐵的中央，懸掛點(diǎn)用導(dǎo)線(xiàn)分別連通．現(xiàn)用外力使ab棒向右快速擺動(dòng)，則此時(shí)cd棒受到的安培力方向及這個(gè)過(guò)程中右側(cè)裝置的工作原理相當(dāng)于()A．cd棒受到的安培力向右，右側(cè)裝置的工作原理相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)B．cd棒受到的安培力向左，右側(cè)裝置的工作原理相當(dāng)于發(fā)電機(jī)C．cd棒受到的安培力向右，右側(cè)裝置的工作原理相當(dāng)于發(fā)電機(jī)D．cd棒受到的安培力向左，右側(cè)裝置的工作原理相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)【答案】A【解析】ab棒向右切割磁感線(xiàn)，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流方向由b到a，則cd中電流由c到d，再根據(jù)左手定則可知，cd棒受力向右；右側(cè)裝置的運(yùn)動(dòng)屬于通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，故相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)，故A項(xiàng)正確，B、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤．2、圖示裝置是某同學(xué)探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的實(shí)驗(yàn)裝置。在電路正常接通并穩(wěn)定后，他發(fā)現(xiàn)：當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)。則能使電流表指針向左偏轉(zhuǎn)的操作是()A．拔出線(xiàn)圈AB．在線(xiàn)圈A中插入鐵芯C．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左勻速滑動(dòng)D．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左加速滑動(dòng)【答案】B【解析】開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，代表通過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量減小時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流使得電流表的指針向右偏，這是一個(gè)參考方向，則如果讓電流表的指針向左偏，則必須讓通過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量增大；拔出線(xiàn)圈A，穿過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量減小，電流表的指針右偏，故A錯(cuò)誤；在線(xiàn)圈A中插入鐵芯，會(huì)使線(xiàn)圈B中的磁通量增大，故B正確；滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左勻速滑動(dòng)時(shí)，它的電阻增大，則電路中的電流減小，穿過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量減小，電流表的指針右偏，故C錯(cuò)誤；滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左加速滑動(dòng)，使電阻變大，電流變小，穿過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量變小，電流表的指針右偏，故D錯(cuò)誤。3、同一平面內(nèi)固定有一長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)PQ和一帶缺口的剛性金屬圓環(huán)，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線(xiàn)，分別與兩塊垂直于圓環(huán)所在平面固定放置的平行金屬板M、N連接，如圖甲所示。導(dǎo)線(xiàn)PQ中通有正弦交變電流i，i的變化如圖乙所示，規(guī)定從Q到P為電流的正方向，則在1～2s內(nèi)()A．M板帶正電，且電荷量增加B．M板帶正電，且電荷量減小C．M板帶負(fù)電，且電荷量增加D．M板帶負(fù)電，且電荷量減小【答案】A【解析】在1～2s內(nèi)，穿過(guò)金屬圓環(huán)的磁場(chǎng)垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度變小，穿過(guò)金屬圓環(huán)的磁通量變小，磁通量的變化率變大。假設(shè)環(huán)閉合，由楞次定律可知感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同，即感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，然后由安培定則可知感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较颍煞ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，由此可知M板電勢(shì)高，帶正電，電荷量增加，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。4、如圖甲所示，帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面內(nèi)固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線(xiàn)，分別與兩塊垂直于紙面正對(duì)固定放置的平行金屬板P、Q連接。圓環(huán)內(nèi)有垂直于紙面變化的磁場(chǎng)，變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里為正方向)。圖中可能正確表示P、Q兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度E(規(guī)定電場(chǎng)方向由P板指向Q板為正方向)隨時(shí)間t變化情況的是()【答案】D【解析】在0至eq\f(T,4)時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，故圓環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)向里，圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針，故極板P帶正電，電場(chǎng)方向由P指向Q，即電場(chǎng)方向是正方向，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；又因?yàn)檫@段時(shí)間內(nèi)磁場(chǎng)的變化是均勻的，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變，所以P、Q兩極板間的電壓不變，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，所以A錯(cuò)誤，D正確。5、如圖所示，在直角梯形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，BC＝CD＝2AB＝2L。高為2L、寬為L(zhǎng)的矩形金屬閉合線(xiàn)圈由圖中位置以向右的恒定速度勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，其長(zhǎng)邊始終與CD平行。以線(xiàn)圈中逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏髡较?，線(xiàn)圈在通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中電流隨時(shí)間變化的關(guān)系為()【答案】C【解析】線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中磁通量向里增加，根據(jù)楞次定律可得電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針(為正)。在線(xiàn)圈左邊沒(méi)有進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，有效切割長(zhǎng)度逐漸增大，根據(jù)i＝eq\f(Blv,R)可知感應(yīng)電流逐漸增大；當(dāng)線(xiàn)圈左邊進(jìn)入磁場(chǎng)后，右邊沒(méi)有離開(kāi)磁場(chǎng)前，有效切割長(zhǎng)度不變，則感應(yīng)電流不變；當(dāng)線(xiàn)圈右邊離開(kāi)磁場(chǎng)后，線(xiàn)圈內(nèi)的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(負(fù)值)，且有效切割長(zhǎng)度逐漸增大，感應(yīng)電流逐漸增大。綜上所述，選項(xiàng)C正確。6、(2022·北京西城區(qū)5月統(tǒng)測(cè))如圖1所示，地面上方高度為d的空間內(nèi)有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m的正方形閉合導(dǎo)線(xiàn)框abcd的邊長(zhǎng)為l，從bc邊距離地面高為h處將其由靜止釋放，已知h>d>l。從導(dǎo)線(xiàn)框開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到bc邊即將落地的過(guò)程中，導(dǎo)線(xiàn)框的v－t圖像如圖2所示。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，以下有關(guān)這一過(guò)程的判斷正確的是()A．t1～t2時(shí)間內(nèi)導(dǎo)線(xiàn)框受到的安培力逐漸增大B．磁場(chǎng)的高度d可以用v－t圖中陰影部分的面積表示C．導(dǎo)線(xiàn)框重力勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量D．導(dǎo)線(xiàn)框產(chǎn)生的焦耳熱大于mgl【答案】D【解析】由題圖2可知，在0～t1時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線(xiàn)框做自由落體運(yùn)動(dòng)，t1～t2時(shí)間內(nèi)導(dǎo)線(xiàn)框切割磁感線(xiàn)進(jìn)入磁場(chǎng)，做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，完全進(jìn)入磁場(chǎng)后又做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以根據(jù)受力分析可知W安＝F安l且a在減小，則安培力在減小，A錯(cuò)誤；根據(jù)題意可知，在t1～t2時(shí)間段內(nèi)，導(dǎo)線(xiàn)框切割磁感線(xiàn)，距離為l，完全進(jìn)入后又做加速運(yùn)動(dòng)直到落地，所以磁場(chǎng)高度d為t1～t3時(shí)間內(nèi)的位移，B錯(cuò)誤；根據(jù)題意可知，安培力做負(fù)功，所以重力勢(shì)能的減少量為動(dòng)能增加量和安培力做的功，C錯(cuò)誤；由題可知F安>mg且W安＝F安l，所以在下降過(guò)程中導(dǎo)線(xiàn)框產(chǎn)生的焦耳熱大于mgl，D正確。7、(2022·宜昌聯(lián)考)如圖甲所示，在足夠長(zhǎng)的光滑斜面上放置著矩形金屬線(xiàn)框，整個(gè)斜面內(nèi)存在垂直于斜面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定垂直斜面向上為正方向)。t＝0時(shí)刻將線(xiàn)框由靜止釋放，在線(xiàn)框下滑的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．線(xiàn)框中將產(chǎn)生交變電流B．線(xiàn)框MN邊受到的安培力方向始終不變C．經(jīng)時(shí)間t，線(xiàn)框的速度大小為gtsinθD．由于電磁阻尼作用，經(jīng)時(shí)間t，線(xiàn)框的速度小于gtsinθ【答案】C【解析】線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不變，所以A錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律及右手定則可知，線(xiàn)框MN邊的電流方向總是由N指向M，但是開(kāi)始時(shí)受到的安培力方向沿斜面向下，后來(lái)安培力方向沿斜面向上，所以B錯(cuò)誤；線(xiàn)框總的安培力總是為0，所以線(xiàn)框的加速度為a＝gsinθ，則經(jīng)時(shí)間t，線(xiàn)框的速度大小為gtsinθ，所以C正確，D錯(cuò)誤。8、(2022·濟(jì)南二模)如圖所示，在光滑的水平面上有一半徑r＝10cm、電阻R＝1Ω的金屬圓環(huán)，以某一速度進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T，從圓環(huán)剛進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始，到剛好有一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，圓環(huán)一共產(chǎn)生了32J的熱量，此時(shí)圓環(huán)速度為6m/s，下列說(shuō)法正確的是()A．此時(shí)圓環(huán)中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B．圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)的全過(guò)程產(chǎn)生的熱量為64JC．此時(shí)圓環(huán)中的電動(dòng)勢(shì)為0.6VD．圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)的全過(guò)程通過(guò)圓環(huán)某截面的電荷量為0.01C【答案】C【解析】由楞次定律可判斷此時(shí)圓環(huán)中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故A錯(cuò)誤；由于安培力的作用，圓環(huán)在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，速度一直在減小，可得后半段的平均速度小于前半段，所以后半段的平均電動(dòng)勢(shì)小于前半段，所以后半段產(chǎn)生的熱量小于32J，故全過(guò)程產(chǎn)生的熱量小于64J，故B錯(cuò)誤；此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝BLv＝2Brv＝0.6V，故C正確；由q＝IΔt＝eq\f(E,R)Δt＝eq\f(ΔФ,RΔt)Δt＝eq\f(ΔФ,R)＝eq\f(Bπr2,R)，代入數(shù)據(jù)可得q＝0.0157C，故D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題9、下列各圖所描述的物理情境中，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()【答案】BCD【解析】開(kāi)關(guān)S閉合穩(wěn)定后，穿過(guò)線(xiàn)圈N的磁通量保持不變，線(xiàn)圈N中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；磁鐵向鋁環(huán)A靠近，穿過(guò)鋁環(huán)A的磁通量在增大，鋁環(huán)A中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確；金屬框從A向B運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)金屬框的磁通量時(shí)刻在變化，金屬框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確；銅盤(pán)在磁場(chǎng)中按題圖所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)，銅盤(pán)的一部分切割磁感線(xiàn)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。10、如圖甲所示，abcd邊長(zhǎng)為20cm、總電阻為0.2Ω的正方形閉合導(dǎo)線(xiàn)框，固定在與線(xiàn)框平面垂直的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，取垂直紙面向里為正。下列說(shuō)法正確的是()A．t＝0時(shí)，線(xiàn)框a、b兩點(diǎn)間電壓為0.04VB．t＝1s時(shí)，線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為0.2A，方向?yàn)閍dcbaC．t＝2.5s時(shí)，線(xiàn)框中a、d兩點(diǎn)間電壓為0.06VD．在5～6s內(nèi)，通過(guò)線(xiàn)框某橫截面的電荷量為0.4C【答案】BD【解析】由公式E＝eq\f(ΔBl2,Δt)知，t＝0時(shí)線(xiàn)框產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為0.04V，線(xiàn)框相當(dāng)于4個(gè)電動(dòng)勢(shì)為0.01V、內(nèi)阻相同的電池串聯(lián)，由閉合電路歐姆定律得I＝eq\f(4E,4r)＝eq\f(E,r)，每個(gè)電池兩端電壓U＝E－Ir＝E－eq\f(E,r)·r＝0，即a、b兩點(diǎn)間電壓為0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；t＝1s時(shí)，由閉合電路的歐姆定律I＝eq\f(E,R)，解得I＝0.2A，由楞次定律可得，感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba，選項(xiàng)B正確；t＝2.5s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)為E＝eq\f(ΔBl2,Δt)＝0.08V，則線(xiàn)框a、d兩點(diǎn)間電壓為0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由電荷量公式q＝eq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(ΔBl2,R)＝0.4C，即在5～6s內(nèi)通過(guò)線(xiàn)框某橫截面的電荷量為0.4C，選項(xiàng)D正確。11、(2022·日照第三次模擬)如圖所示，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，相同的光滑金屬棒P、Q靜止在導(dǎo)軌上。t＝0時(shí)，用水平恒力向右拉動(dòng)金屬棒Q，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，金屬棒P、Q始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，金屬棒P的速度用v表示，加速度用a表示；P、Q與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中的電流用I表示，磁通量用Ф表示。下列關(guān)于v、a、I、Ф與時(shí)間t的關(guān)系圖像，正確的是()【答案】AC【解析】由題意可知Q棒由靜止開(kāi)始加速，受F和反向的安培力作用；P棒在安培力作用下同樣由靜止加速，則有F－F安＝maQ，F(xiàn)安＝maP，剛開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)aQ>aP，故vQ－vP增大；又因?yàn)镮＝eq\f(BL（vQ－vP）,R總)，所以I一開(kāi)始增大，且變化速率與aQ－aP相同，越來(lái)越??；當(dāng)aQ和aP相同時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，vQ－vP不變，電流不變，故金屬棒P先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，然后做勻加速運(yùn)動(dòng)，故A、C正確，B錯(cuò)誤；達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)aQ＝aP，但vQ>vP，P、Q間的距離xPQ增大，故根據(jù)Ф＝BLxPQ，可知Ф不斷增大，故D錯(cuò)誤。12、(2022·深圳4月第二次調(diào)研)如圖，橫截面積為0.005m2的10匝線(xiàn)圈，其軸線(xiàn)與大小均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1平行。間距為0.8m的兩平行光滑豎直軌道PQ、MN足夠長(zhǎng)，底部連有一阻值為2Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與軌道平面垂直。K閉合后，質(zhì)量為0.01kg、電阻為2Ω的金屬棒ab恰能保持靜止，金屬棒始終與軌道接觸良好，其余部分電阻不計(jì)，g取10m/s2。則()A．B1均勻減小B．B1的變化率為10T/sC．?dāng)嚅_(kāi)K之后，金屬棒ab下滑的最大速度為2.5m/sD．?dāng)嚅_(kāi)K之后，金屬棒所受安培力的最大功率為0.25W【答案】BCD【解析】如果B1均勻減小，根據(jù)楞次定律，金屬棒ab中的感應(yīng)電流方向?yàn)閎到a，根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒受到的安培力方向向下，無(wú)法平衡，A錯(cuò)誤；如果B1的變化率為10T/s，則螺線(xiàn)管中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝neq\f(ΔB1,Δt)S＝0.5V，金屬棒中電流為I＝eq\f(E,R)＝0.25A，金屬棒受到的安培力為F＝B2IL＝0.5×0.25×0.8N＝0.1N＝mg，假設(shè)成立，B正確；斷開(kāi)K之后，金屬棒速度最大時(shí)，受力平衡，則電流與原來(lái)一致，則電動(dòng)勢(shì)為E′＝2IR＝1V，運(yùn)動(dòng)速度為v＝eq\f(E′,B2L)＝2.5m/s，C正確；斷開(kāi)K之后，金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)功率最大，安培力的最大功率為P＝IE′＝0.25W，D正確。三、非選擇題13、(2020·江蘇省如東高級(jí)中學(xué)月考)在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)中。(1)如圖甲所示，當(dāng)磁鐵的N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，必須知道______________________________________。①為弄清靈敏電流計(jì)指針擺動(dòng)方向與電流方向的關(guān)系，可以使用一個(gè)已知正負(fù)極性的直流電源進(jìn)行探究。某同學(xué)想到了多用電表內(nèi)部某一擋含有直流電源，他應(yīng)選用多用電表的________擋(填“歐姆”“直流電流”“直流電壓”“交流電流”或“交流電壓”)對(duì)靈敏電流計(jì)進(jìn)行測(cè)試。由實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)電流從正接線(xiàn)柱流入電流計(jì)時(shí)，指針向右擺動(dòng)。②如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)將條形磁鐵從線(xiàn)圈上方向下插入線(xiàn)圈過(guò)程中(線(xiàn)圈繞向如圖乙所示)，電流計(jì)的指針向________(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。(2)已知線(xiàn)圈由a端開(kāi)始繞至b端，當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)，將磁鐵N極向下插入線(xiàn)圈，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)，俯視線(xiàn)圈，其繞向?yàn)開(kāi)_______(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)?！敬鸢浮?1)電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系及線(xiàn)圈的繞向①歐姆②右(2)順時(shí)針【解析】(1)電流表沒(méi)有電流通過(guò)時(shí)，指針指向中央，要探究線(xiàn)圈中電流的方向，必須知道電流從正(負(fù))接線(xiàn)柱流入時(shí)，指針的偏轉(zhuǎn)方向以及線(xiàn)圈的繞向；①多用電表作為歐姆表使用時(shí)，內(nèi)部有電源，故應(yīng)該選擇歐姆擋；②將條形磁鐵從線(xiàn)圈上方向下插入線(xiàn)圈過(guò)程中，線(xiàn)圈中磁場(chǎng)方向向下，且磁通量增加，根據(jù)楞次定律判斷出電流為逆時(shí)針?lè)较?，從正接線(xiàn)柱流入電流計(jì)，指針向右擺動(dòng)；(2)將磁鐵N極向下插入線(xiàn)圈，線(xiàn)圈中磁場(chǎng)方向向下，且磁通量增加，想要指針向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)楞次定律可知，俯視線(xiàn)圈，其繞向?yàn)轫槙r(shí)針。14、(1)如圖所示是“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置：①如果在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上開(kāi)關(guān)后，將A線(xiàn)圈迅速插入B線(xiàn)圈中，電流計(jì)指針將________偏轉(zhuǎn)(填“向左”“向右”或“不”)；②連好電路后，并將A線(xiàn)圈插入B線(xiàn)圈中后，若要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，可采取的操作是________；A.插入鐵芯 B.拔出A線(xiàn)圈C.變阻器的滑片向左滑動(dòng) D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S瞬間(2)G為指針零刻度在中央的靈敏電流表，連接在直流電路中時(shí)的偏轉(zhuǎn)情況如圖(1)中所示，即電流從電流表G的左接線(xiàn)柱進(jìn)時(shí)，指針也從中央向左偏。今把它與一線(xiàn)圈串聯(lián)進(jìn)行電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，則圖(2)中的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向是向________(填“上”“下”)；圖(3)中電流表指針應(yīng)________(填“向左”“向右”)偏轉(zhuǎn)；圖(4)中的條形磁鐵下端為_(kāi)_______極(填“N”“S”)?！敬鸢浮?1)①向右②BD(2)下向右S【解析】(1)①已知閉合開(kāi)關(guān)瞬間，A線(xiàn)圈中的磁通量增加，產(chǎn)生的感應(yīng)電流使靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)，可知磁通量增加時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)；當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，將A線(xiàn)圈迅速插入B線(xiàn)圈中時(shí)，B線(xiàn)圈中的磁通量增加，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流也應(yīng)使靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)。②要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)楞次定律知，磁通量應(yīng)減小。插入鐵芯時(shí)，B線(xiàn)圈中的磁通量增加，故A錯(cuò)誤；拔出A線(xiàn)圈時(shí)，B線(xiàn)圈中的磁通量減小，故B正確；變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)，電流增大，B線(xiàn)圈中的磁通量增大，故C錯(cuò)誤；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S瞬間，電流減小，B線(xiàn)圈中的磁通量減小，故D正確。(2)圖(2)中指針向左偏，可知感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針(俯視)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下，條形磁鐵的磁場(chǎng)方向向上，由楞次定律可知，磁通量增加，條形磁鐵向下插入；圖(3)中條形磁鐵N極向下運(yùn)動(dòng)，線(xiàn)圈中為向下磁通量增大，感應(yīng)電流方向應(yīng)為逆時(shí)針?lè)较?，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)；圖(4)中可知指針向右偏，則感應(yīng)電流的方向逆時(shí)針(俯視)，由安培定則可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，條形磁鐵向上拔出，即磁通量減小，由楞次定律可知，條形磁鐵的磁場(chǎng)方向應(yīng)該向上，所以條形磁鐵上端為N極，下端為S極。15、(2019·北京卷，22)如圖所示，垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。紙面內(nèi)有一正方形均勻金屬線(xiàn)框abcd，其邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，ad邊與磁場(chǎng)邊界平行。從ad邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)直至bc邊剛要進(jìn)入的過(guò)程中，線(xiàn)框在向左的拉力作用下以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，求：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E；(2)拉力做功的功率P；(3)ab邊產(chǎn)生的焦耳熱Q?！敬鸢浮?1)BLv(2)eq\f(B2L2v2,R)(3)eq\f(B2L3v,4R)【解析】(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv。(2)線(xiàn)框中的感應(yīng)電流I＝eq\f(E,R)拉力大小等于安培力大小F＝BIL拉力的功率P＝Fv＝eq\f(B2L2v2,R)。(3)線(xiàn)框ab邊電阻Rab＝eq\f(R,4)時(shí)間t＝eq\f(L,v)ab邊產(chǎn)生的焦耳熱Q＝I2Rabt＝eq\f(B2L3v,4R)。16、(2022·鎮(zhèn)江適應(yīng)性考試)如圖甲所示，一水平放置的線(xiàn)圈，匝數(shù)n＝100匝，橫截面積S＝0.2m2，電阻r＝1Ω，線(xiàn)圈處于水平向左的均勻變化的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。線(xiàn)圈與足夠長(zhǎng)的豎直光滑導(dǎo)軌MN、PQ連接，導(dǎo)軌間距l(xiāng)＝20cm，導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)體棒ab的電阻R＝4Ω，質(zhì)量m＝5g，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌處在與導(dǎo)軌平面垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝0.5T