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1、电磁感应现象（I）一.选 择 题（共 3 小题）1.（2014新课标I）在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（）A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化2.（2008海南）法拉第通过精心设计的一系列试验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来.在
2、下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是（）A.既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B.既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么，稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C.既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么，静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D.既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么，运动导线上的稳恒电流也可在近旁线圈中感应出电流3.（2005全国）如图所示，abed为一处于匀强磁场的方形线圈，磁场方向垂直于纸面向里,线圈位于纸面内。如果线圈做下列几
3、种运动：在纸面内向右平移沿垂直于纸面方向平移 绕 ab边转动绕通过线圈中心、垂直于纸面的轴转动在上述几种运动中（）b左右iA.、都不能产生感应电流，、都能产生感应电流B.、都不能产生感应电流，、都能产生感应电流C.、都不能产生感应电流，、都能产生感应电流D.、都不能产生感应电流，能产生感应电流参考答案与试题解析一.选 择 题（共 3 小题）1.【解答】解：A、将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，回路中没有磁通量的变化，不能产生感应电流，观察到电流表没有变化，故 A 错误；B、在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，回路中没有磁通量的变化，不能产生感应电流，观察到电流表没有变化，故 B
4、错误；C、将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁的过程中有感应电流产生，但是之后，再到相邻房间去观察时，回路中已经没有磁通量的变化，此时观察到的电流表没有变化，故 C 错误；D、绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，回路中的磁通量发生变化，能观察电流表的变化，故 D 正确。故选：D。2.【解答】解：A、静止导线上的稳恒电流产生稳定的磁场，穿过静止线圈的磁通量没有变化，不能在静止的线圈中感应出电流。符合题意。故 A 正确。B、稳恒电流产生的磁场是稳定的，穿过在近旁运动的线圈的磁通量可能变化，可在近旁运动的线圈中感应出电流。不符合题意。故
5、 B 错误。C、静止的磁铁周围的磁场是稳定的，在其近旁运动的导体中可切割磁感线产生感应出电动势。不符合题意。故 C 错误。D、运动导线上的稳恒电流在空间产生的磁场是变化的，穿过近旁线圈中的磁通量在变化，可感应出电流。不符合题意。故 D 错误。故选：Ao3.【解答】解：、当线圈在磁场中向右平动，线圈的磁通量始终保持不变，没有感应电流产生。、当线圈沿垂直于纸面方向平动，线圈的磁通量始终保持不变，没有感应电流产生。、当线圈以ab边为轴转动时，磁通量发生变化，穿过线圈的磁通量从有到无发生变化，有感应电流产生；、当线圈绕通过线圈中心、垂直于纸面的轴转动，线圈的磁通量始终保持不变，没有感应电流产生。故 D
6、 正确，ABC错误故选：D。磁通量（I）一.选 择 题（共 1小题）1.（2017江苏）如图所示，两个单匝线圈a、b 的半径分别为r 和 2 r.圆形匀强磁场B 的边缘恰好与a 线圈重合，则穿过a、b 两线圈的磁通量之比为（）A.1：1 B.1：2 C.1：4 D.4：1参考答案与试题解析选 择 题（共 1小题）1【解答】解：由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该面的磁通量为：4=B S,半径为r的虚线范围内有匀强磁场，所以磁场的区域面积为：S=nr2结合图可知，穿过两个线圈的磁感线的条数是相等的，所以磁通量都是：力=irB r2.与线圈的大小无关。故 A 正确，BCD错误。故选：Ao法拉第电磁
7、感应定律（II）选 择 题（共13小题）1.（2018新课标I）如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q 为半圆弧的中点,O 为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM 是有一定电阻。可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQ S上，O M 与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B,现使OM 从 OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定（过 程 I）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B（过程II）。在过程I、II中，流过 OM 的电荷量相等，则E 二 等 于（）4 2 42.（2018新课标H）如图，在同一水平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次
8、相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为1,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下，一边长为1 1 的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i 随时间变化的正确图线2可 能 是（）；x x：*；x x：*p；x xi X X X X x X:X X：X X：d x x3.（2017新课标IH）如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一 U 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属框T 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（）X R X X X|Q X
9、A.PQRS中沿顺时针方向，T 中沿逆时针方向B.PQRS中沿顺时针方向，T 中沿顺时针方向C.PQRS中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向D.PQRS中沿逆时针方向，T 中沿顺时针方向4.（2017新课标I）扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌，为了有效隔离外界震动对ST M 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小震动，如图所示，无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右震动的衰减最有效的方案是()B.D.5 .（2 0 1 5 新课标H）如图，直角三角形金属框a b c 放置在匀强磁场中，
10、磁感应强度大小为B,方向平行于a b 边向上.当金属框绕a b 边以角速度0）逆时针转动时，a、b、c 三点的电势分别为U a、U b、U c.已知b e 边的长度为1.下列判断正确的是（）C DA.U a U c,金属框中无电流B.U b U c,金属框中电流方向沿a-b-c-aC.U b c=-B12（J0,金属框中无电流2D.U b c=B12O）,金属框中电流方向沿a -c -b -a26 .（2 0 1 4 新课标I）如 图（a）,线 圈 a b、c d 绕在同一软铁芯上，在 a b 线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈c d 间电压如图（b）所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电
11、流成正比，则下列描述线圈a b 中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（）Bc.D.7.（2013新课标H）如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R 的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d（d L）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动。t=0 时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t 图象中，可能正确描述上述过程的是（）8.（2013大纲版）纸面内两个半径均为R 的圆相切于O 点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化.一长为2R 的导体杆OA绕过
12、O 点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为3,t=0 时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示.若选取从O 指向A 的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是（）A.B.9.（2013新课标1）如图，在水平面（纸面）内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和 MN,其 中 ab、ac在 a 点接触，构 成“V”字型导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场。用力使 M N 向右匀速运动，从 a 位置开始计时，运动中M N始终与/b a c 的平分线垂直且和导轨保持良好接触。下列关于回路中电流i 与时间t 的关系图线，可能正确的是（）Mlc1（）.（2012新课标）如图，均匀磁场
13、中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B o.使该线框从静止开始绕过圆心0、垂直于半圆面的轴以角速度3 匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率”的大小应为（）AtA 43 BO兀B.2WB0兀3D.-2兀c*.n11.（2011 海南）如图，EOF和 E O F 为空间一匀强磁场的边界，其中EOE O,FO/F O,H E O 1O F；0 0 为/E O F 的角平分线，O O 间的距离为L；磁场方向
14、垂直于纸面向里。一边长为L 的正方形导线框沿O O 方向匀速通过磁场，t=0 时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i 与 时 间 t12.（2008全国卷H）如图，一个边长为1的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个边长也为1的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，虚线框的对角线ba与导线框的一条边垂直，ab的延长线平分导线框.在t=0 时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域.以i 表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正.下列表示i-t 关系的图示中，可能正确的是（）13.（2007全国卷H）如图所示，在
15、PQ、Q R 区域是在在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场宽度均为1,磁场方向均垂直于纸面，be边与磁场的边界P 重合.导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从t=0时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域.以a-b-c-d-e-f为线框中有电动势的正方向.以下四个e -t关系示意图中正确的是（）二.多 选 题（共 6 小题）1 4.（2 0 1 8新课标I H）如 图（a）,在同一平面内固定有一长直导线P Q和一导线框R,R在P Q的右侧。导线P Q中通有正弦交流电i,i的变化如图（b）所示，规定从Q到P为电流正方向。导线框R中的感应电动势（）A.在t=1时为零4B.在1=工时改变方向2C.在
16、t=H时最大，且沿顺时针方向2D.在t=T时最大，且沿顺时针方向1 5.（2 0 1 7 新课标H）某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将（）A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉1 6.（2 0 1 7 新课标H）两条平行虚线间存在一匀强
17、磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为 0.1 m、总电阻为0.0 0 5。的正方形导线框a b e d 位于纸面内，c d 边与磁场边界平行，如图（a）所示。己知导线框一直向右做匀速直线运动，c d 边 于 t=0 时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所 示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是（）bDca1-1dA.磁感应强度的大小为0.5 TB.导线框运动速度的大小为0.5 m/sC.磁感应强度的方向垂直于纸面向外D.在 t=0.4 s 至 t=0.6 s 这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N1 7.（2 0 1 6 新课标H）法拉第
18、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分别于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,圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（）iBbA.若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B.若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a 到 b 的方向流动C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2 倍，则电流在R 上的热功率也变为原来的2 倍18.（2016新课标IH）如图，M 为半圆形导线框，圆心为OM；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；
19、过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N 在 t=0 时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和 ON的轴，以相同的周期T 逆时针匀速转动，则A.两导线框中均会产生正弦交流电B.两导线框中感应电流的周期都等于TC.在 1=工时，两导线框中产生的感应电动势相等8D.两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等19.（2010全国卷I）某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5X10-51 一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河 宽 100m,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2m/s。下列说法正
20、确的是（）A.电压表记录的电压为5mVB.电压表记录的电压为9mVC.河南岸的电势较高D.河北岸的电势较高三.计 算 题（共 2 小题）20.（2017海南）如图，两光滑平行金属导轨置于水平面（纸面）内，轨间距为1,左端连有阻值为R的电阻。一金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域。已知金属杆以速度vo向右进入磁场区域，做匀变速直线运动，到达磁场区域右边界（图中虚线位置）时速度恰好为零。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好。除左端所连电阻外，其他电阻忽略不计。求金属杆运动到磁场区域正中间时所受安培力的大小及此时电流的功率。21.（2016新课标I I）如图
21、，水 平 面（纸面）内间距为1的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为1的金属杆置于导轨上，t=0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，to时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为 重力加速度大小为g。求：（1）金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；（2）电阻的阻值。:X X X X”JL X X X X-:IY :X X X X:X X X X四.解 答 题（共 4 小题）22.（2016新课标HI）如图，两条相距1的光滑平行金属
22、导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B i随时间t的变化关系为B i=k t,式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN（虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B o,方向也垂直于纸面向里。某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在to时刻恰好以速度V0越 过M N,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计，k 0.求：（1）在1=0到1=加时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对
23、值；（2）在时刻t（t to）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。23.（2016新课标I）如图，两固定的绝缘斜面倾角均为。，上沿相连。两细金属棒ab（仅标出a端）和cd（仅标出c端）长度均为L,质量分别为2m和m；用两根不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上，已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为山 重力加速度大小为g,已知金属棒ab匀速下滑。求（1）作用在金属棒ab上的安培力的大小；（2）金属棒运动速度
24、的大小。24.（2014新课标H）半径分别为r和2 r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒A B置于圆导轨上面，B A的延长线通过圆导轨中心O,装置的俯视图如图所示.整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B,方向竖直向下，在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有-阻值为R的电阻（图中未画出）.直导体棒在水平外力作用下以速度3 绕0逆时针匀速转动、转动过程中始终与导轨保持良好接触，设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为I,导体棒和导轨的电阻均可忽略，重力加速度大小为g.求：（1）通过电阻R 的感应电流的方向和大小;（2）外力的功率.25.（2013新课标I
25、 ）如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为仇间距为L.导轨上端接有一平行板电容器，电容为C.导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m 的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为N，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求：（1）电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；（2）金属棒的速度大小随时间变化的关系。参考答案与试题解析选 择 题（共 13小题）1.【解答】解：设圆的半径为R，金属杆从Q 到 S 的过程中：=B2S=1B兀 R2K 2八 VB R根
26、据法拉第电磁感应定律有：1=等-=义 j A t i设回路的总电阻为r,第一次通过线圈某一横截面的电荷量为：q i=IiZ ti=L a t=r 1兀BR2 4 r磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增 加 到 B 的 过 程 中 设 时 间 为 =-y（Bz-B）R2第二次通过线圈某一横截面的电荷量为：q2 =l2 Zt2=g_=.冗父 丛）胪 r 2 r由题，qi=q2 联立可得：E一 金.故 B 正确，ACD错误，B 2故选：Bo2.【解答】解：设磁感应强度为B,线圈的速度为V、电阻为R；如果某时刻左边位于方向向外的磁场中、右边位于方向向里的磁场中，此时两边都切割磁感应线，产生的感应电动
27、势为：Ei=2bLv,根据电流为：i l=-1=组 工，根据右手定则可知电流方向为顺时针；R R当左右两边都处于方向相同的磁场中时，感应电动势为零，感应电流为零；当左边位于方向向里的磁场中、右边位于方向向外的磁场中，此时两边都切割磁感应线，产生的感应电动势为：E2=2bLv,根据电流为：12=上=型 区，根据右手定则可知电流方向为逆时针。R R故 D 正确、ABC错误。故选：D。3.【解答】解：PQ向右运动，导体切割磁感线，根据右手定则，可知电流由Q 流向P,即逆时针方向，根据楞次定律可知，通过T 的磁场减弱，则 T 的感应电流产生的磁场应指向纸面里面，则感应电流方向为顺时针。故选：D。4.【
28、解答】解：当加恒定磁场后，当紫铜薄板上下及左右振动时，导致穿过板的磁通量变化,从而产生感应电流，感应磁场进而阻碍板的运动，而 B C 选项，只能上下振动时，才有磁通量变化，左右振动，却没有磁通量变化，因此只有A 选项穿过板的磁通量变化，故A 正确，BCD错误；故选：Ao5.【解答】解：AB、导体棒be、ac做切割磁感线运动，产生感应电动势，根据右手定则，感应电动势的方向从b 到 c,或者说是从a 到 c,故 U a=U bU c,磁通量一直为零，不变，故金属框中无电流，故 A 错误，B 错误；CD、感应电动势大小E=B1=B1(R L)=LB 3,由于U b t o)穿过回路的总磁通量为:=1
29、+0 2=k t S+B o v o (t -t o)1；依据法拉第电磁感应定律，那么线圈中产生总感应电动势为：E=E i+E2=k S+B o l v o；根据闭合电路欧姆定律，则线圈中产生感应电流大小为：匚 旦=kS+Bol*R R那么安培力大小为：F A=B a =EgkS+卬*H；R最后根据平衡条件，则水平恒力大小等于安培力大小，即为：FBo(k S+Bol vo)1.;R1 .n答：(1)在 t=0 至 h=t o 时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值|匕TR(2)在时刻t (t t o)穿过回路的总磁通量k t S+B o v o (t-t o)1,金属棒所受外加水平恒力B n(k
30、 S+B n 1 V n)1的大小-2_ y 。R2 3.【解答】解：(1)设导线的张力的大小为T,右斜面对a b 棒的支持力的大小为N，作用在a b 棒上的安培力的大小为F,左斜面对cd 的 支 持 力 大 小 为 对 于 a b 棒，由力的平衡条件得2 mgsin8=|lN+T+F N=2 mgcos 8 对于cd 棒，同理有iogsin8+|lN2=l1N2=ingcos 6 联立式得F=m g (s i n Q -3 i co s 9)(2)由安培力公式得F=B I L 这里I 是 a b cd a 中的感应电流.a b 棒上的感应电动势为 =B L v 式中，v 是 a b 棒下滑速
31、度的大小，由欧姆定律得联立式得v=(s i n 8-3|i co s 8)答：(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小mg(sin。-311cos。)；(2)金属棒运动速度的大小(s i n 8-3 W co s 8)一与.2 4.【解答】解：(1)A B 中感应电动势的大小为=工8(2 r)2w-lB rw=1.5B rw,2 22感应电流大小：1=旦=.3殳 _3.；R 2R由右手定则判断可知，感应电流的方向是从B 端流向A 端，所以通过电阻R 的电流方向为:C-D.(2)设导体棒克服摩擦力做功的功率为P,在竖直方向有：mg-N=0,由于质量分布均匀，内、外圆导轨对导体棒的正压力相等，故两导
32、轨对导体棒的摩擦力均为rf=1pmg,2所以 P=fv=n m gX 工(2 r+r)o=|imgo)r,2 2电功率：P电=外=912”3 2,4R由能量守恒定律得：P%=P+P电，9 A 9解得：P 外=311mgu)r+B r_审 _.2 4R2答：(1)通过电阻R 的感应电流的方向：C-D,大小：-3组 叱；2R2 4 2(2)夕卜力的功率为卫41mg 3r+B=2 4R2 5.【解答】解：(1)设金属棒下滑的速度大小为v,则感应电动势为=8 ,平行板电容器两极板之间的电势差为U=E,设此时电容器极板上积累的电荷量为Q,按定义有c 1，联立可得，Q=CBLv。(2)设金属棒的速度大小为
33、v 时，经历的时间为t,通过金属棒的电流为i,金属棒受到的磁场力方向沿导轨向上，大小为fi=B Li,设在时间间隔(t,t+Zt)内流经金属棒的电荷量为A Q,则 Q=C B L/X v,按定义有：Q 也是平行板电容器极板在时间间隔（t,t+ZX t）内增加的电荷量，由上式可得，Av为金属棒的速度变化量，金属棒所受到的摩擦力方向沿导轨斜面向上，大小为：f 2=p N,式中，N 是金属棒对于导轨的正压力的大小，有 N=mg co s。，金属棒在时刻t 的加速度方向沿斜面向下，设其大小为a,根据牛顿第二定律有：mg s i n。-f i -f 2=ma,即：mg s i n 0-|i mg co
34、s 6=C B2L2a+ma；联立上此式可得：co s ID+B2L2C由 题 意 可 知，金 属 棒 做 初 速 度 为 零 的 匀 加 速 运 动，t时 刻 金 属 棒 的 速 度 大 小 为in（s in 0 -cos 0）gtv=-9-答：（1）电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系为Q=C B L v；（2）金属棒的速度大小随时间变化的关系n）（s i n 9-Mco s e）g toW+B2L2C一.选 择 题（共 4 小题）1.（2016全国）如图，一矩形导线框与一通有电流的长直导线位于一平面内，长直导线中的电流I 自左向右。在电流I 越来越大的过程中，导线框中会产生感应
35、电流，对于以下结论：a、感应电流的方向与图中线框上箭头的方向相同；b、感应电流可能恒定不变；c、感应电流可能越来越大；d、若导线框的电阻比较大，则感应电流将逐渐变为零。则（）A.a b c 是正确的，d是错误的B.be是正确的，ad是错误的C.bed是正确的，a 是错误的D.bd是正确的，ac是错误的2.（2016海南）如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距.两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流.以下说法正确的是（）“O”左 右A.金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B.金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺
36、时针方向C.金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针D.金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针3.（2014大纲卷）很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒.一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐.让条形磁铁从静止开始下落.条形磁铁在圆筒中的运动速率（）A.均匀增大B.先增大，后减小C.逐渐增大，趋于不变D.先增大，再减小，最后不变4.（2012新课标）如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。己知在1=0至心=叮的时间间隔内，长直导线中电流i 随时间变化，使线框中感应电流总
37、是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。图中箭头表示电流i 的正方向，贝 也 随时间t 变化的图线可能是（)二.多 选 题（共1小题）5.（2008海南）一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心.若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空（）A.由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B.由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C.沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D.沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势参考答案与试题解析选 择 题（共 4 小题）1【解答】解：根据
38、右手螺旋定则，可知，导线框的磁场方向垂直纸面向外，因电流I 越来越大的，那么根据楞次定律，可得，导线框中感应电流与图中线框上箭头的方向相反，故 a 错误；虽然长直导线中电流越来越大，没有体现如何变大，因此可能导致感应电动势不变，也可能感应电动势是变大的，结合闭合电路欧姆定律，可知，感应电流可能恒定不变，也可能越来越大，故 be错误；由上分析可知，若导线框的电阻比较大，当感应电动势不变时，则感应电流可能较小；若感应电动势增大的，则感应电流也会增大的，综上所述，故 B 正确，ACD错误；故选：Be2.【解答】解：AB、直导线之间的磁场时对称的，圆环在中间时，通过圆环的磁通量为零,金属环上下运动的时
39、候，圆环的磁通量不变，不会有感应电流产生，故 A B 错误；C、金属环向左侧直导线靠近，则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强，根据楞次定律可得，环上的感应电流方向为顺时针，故 C 错误；D、金属环向右侧直导线靠近，则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强，根据楞次定律可得，环上的感应电流方向为逆时针，故 D 正确；故选：D。3.【解答】解：由题意可知，当条形磁铁下落时，导致绝缘铜圆环磁通量变化，从而产生感应电流，阻碍磁铁的运动，根据牛顿第二定律可知，安培阻力越来越大时，竖直向下的加速度将减小，但速度仍在增大,当安培阻力等于重力时，合外力为零，加速度也为零，速度达到最大；故 C 正确，ABD错误；故
40、选：Co4.【解答】解：线框中感应电流沿顺时针方向，由安培定则可知，感应电流的磁场垂直于纸面向里；由楞次定律可得：如果原磁场增强时，原磁场方向应垂直于纸面向外，由安培定则可知，导线电流方向应该向下，为负的，且电流越来越大;由楞次定律可知：如果原磁场方向垂直于纸面向里，则原磁场减弱，直线电流变小，由安培定则可知，直线电流应竖直向上，是正的；A、由图示可知，直线电流按A 所示变化，感应电流始终沿顺时针方向，由楞次定律可知，在 i 大于零时，为阻碍磁通量的减小，线框受到的合力水平向左，在 i 小于零时，为阻碍磁通量的增加，线框受到的合力水平向右，故 A 正确；B、由安培定则与楞次定律可知，感应电流始
41、终沿逆时针方向，故 B 错误；C、图示电流使线框中的感应电流沿顺时针方向，但线框在水平方向受到的合力始终水平向左，故 C 错误；D、图示电流使线框中产生的感应电流沿逆时针方向，故 D 错误；故选：Ao二.多 选 题（共1小题）5【解答】解：在地球赤道上空，地磁感线水平由南指向北；A、B、飞机由东向西水平飞行时，由右手定则可知，感应电流从上向下，因此金属杆中感应电动势的方向一定由上向下，故 A 正确，B 错误；C、D、飞机沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，飞机的速度方向与磁感线方向平行，金属杆不切割磁感线，不产生感应电动势，故 C 错误，D 正确；故选：AD。一.选 择 题（共4小题）1
42、.（2007海南）在如图所示的电路中，a、b 为两个完全相同的灯泡，L 为自感线圈，E 为电源，S 为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（）A.合上开关，a 先亮，b 后亮;断开开关，a、b 同时熄灭B.合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关,a 先熄灭，b 后熄灭C.合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关,a、b 同时熄灭D.合上开关，a、b 同时亮；断开开关，b 先熄灭，a 后熄灭2.（2 0 1 0 北京）在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L i 和 L 2,分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R,使 L i 和 L 2 发光的亮度一
43、样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若 t 时刻再闭合S,则在t 前后的一小段时间内，正确反映流过L i 的电流L i、流过L 2 的电流1 2 随时间t 变化的图象是3.（2 0 1 0 江苏）如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,电 感 L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在 t=0 时刻闭合开关S,经过一段时间后，在 1=h时刻断开S,下列表示A、B 两点间电压UA B随时间t 变化的图象中，正确的是（）4.（2011北京）某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路.检查电路后，闭合开关S,
44、小灯泡发光；再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象.虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因.你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因是（）A.电源的内阻较大 B.小灯泡电阻偏大C.线圈电阻偏大 D.线圈的自感系数较大多 选 题（共4小题）5.（1997全国）如图所示的电路中，A i和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。A.合上开关K接通电路时，A2先亮，A i后亮，最后一样亮B.合上开关K接通电路时，A i和A2始终一样亮C.断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A i过一会儿才熄灭D.断开开关K切断电路时，A i和A2都要过一会儿才熄灭6.（2008
45、江苏）如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L i、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计。电键S从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有（）a b 6cA.a先变亮，然后逐渐变暗 B.b先变亮，然后逐渐变暗C.c先变亮，然后逐渐变暗 D.b、c都逐渐变暗7.（2015新课标I）1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是（）铜 圆 盘u I 3A.圆盘上产生了感应电动势B.圆盘
46、内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动8.（2001 上海）如图是一种延时开关，当 Si、S2均闭合时，电磁铁F 将衔铁D 吸下，C 电路接通，当 S i断开时，由于电磁感应作用，D 将延迟一段时间才被释放.则（）B gA.由于A 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D 的作用B.由于B 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D 的作用C.如果断开B 线圈的开关S 2,则无延时作用D.如果断开B 线圈的开关S 2,则延时将变长参考答案与试题解析一.选 择 题（共 4 小题
47、）1.【解答】解：由图可以看出，a、b 灯泡在两个不同的支路中，对于纯电阻电路，不发生电磁感应，通电后用电器立即开始正常工作，断电后停止工作。但对于含电感线圈的电路，在通电时，线圈产生自感电动势，对电流的增大有阻碍作用，使 a 灯后亮，则合上开关，b 先亮，a 后亮。当断开电键时，线圈中产生自感电动势，由 a、b 及电感线圈组成一个回路，两灯同时逐渐熄灭。故 C 正确。故选：Co2.【解答】解:A、B、由于小灯泡L1与电感线圈串联，断开S后再闭合，流过L i的电流从无到有（即增大），电感线圈对电流有阻碍作用，所以流过灯泡L i的电流从0开始逐渐增大，最终达到I.故A错误，B正确。C、D、由于小
48、灯泡L2与滑动变阻器串联，断开S后再闭合，立即有电流通过L 2,当h电流逐渐增大时，流过L2的电流逐渐减小，最终减到I.故C、D错误。故选：B3.【解答解：在t=0时刻闭合开关S时，线圈中电流增大，产生自感电动势，使得线圈中电流只能逐渐增大，干路中电流I也逐渐增大，根据欧姆定律UAB=E-Ir,UAB逐渐减小直到稳定。稳定时，电阻R的电流小于灯泡D的电流。在1=叮时刻断开S时，灯泡中原来的电流立即减小为零，线圈中产生自感电动势，电阻R、灯 泡D和线圈组成回路，回路中电流从原来值逐渐减小到零，此时流过灯泡D的电流方向与原来的方向相反，B点的电势比A点电势高，UAB 0.由于稳定时线圈中电流较小,
49、根据UAB=IRD,则此时UA B值比稳定时小。故选：B4.【解答】解：A、开关断开开关时，灯泡能否发生闪亮，取决于灯泡的电流有没有增大，与电源的内阻无关。故A错误。B、若小灯泡电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流小于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡将发生闪亮现象。故B错误。C、线圈电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流大于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象。故C正确。D、线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小。故D错误。故选：C二.多 选 题（共4小题）
50、5.【解答】解：A、B,合上开关K接通电路时，A2立即正常发光，线圈中电流要增大，由于自感电动势的阻碍，灯泡A i中电流只能逐渐增大，则A2先亮，A i后亮，最后一样亮。故A正确，B错误。C、D,A 2原来的电流立即减小为零，线圈中产生自感电动势，两灯泡串联和线圈组成回路，回路中电流从原来值逐渐减小到零，则A i和A2都要过一会儿才熄灭。故C错误,D正确。故选：ADo6.【解答】解：电键S闭合时，电感L1中电流等于两倍L2的电流，断开电键K的瞬间，由于自感作用，两个电感线圈相当于两个电源，与三个灯泡构成闭合回路，通过b、c的电流都通过a,故a先变亮，然后逐渐变暗，故A正确；b、c灯泡由电流i逐