2019届高考物理复习作业+检测： 第十章 电磁感应45分钟章末检测卷
【2019版】五年真题之2019年高考物理：专题10-电磁感应(含答案)
专题10 电磁感应1.（15江苏卷）某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律，实验装置如题11-1图所示，打点计时器的电源为50Hz的交流电（1）下列实验操作中，不正确的有________A．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面C．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源（2）该同学按照正确的步骤进行试验（记为“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1、2、3…….8，用刻度尺量出各计数点的相邻计时点到O点的距离，记录在纸带上，如题11-2图所示计算相邻计时点间的平均速度v，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表，请将表中的数据补充完整（3）分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是________;磁铁受到阻尼作用的变化情况是____________.（4）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为实验②），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同，请问实验②是为了说明说明？对比实验①和②的结果得到什么结论？答案：（1）CD（2）39.0（3）逐渐增大到39.8 cm/ s 逐渐增大到等于重力（4）为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用，磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用. 解析：根据速度Ts s v n n n 211-+-=计算速度.2.（15北京卷）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度 L = 0.4 m ，一端连接 R=1 Ω 的电阻，导轨所在的空间存在竖直向下的匀强磁场， 磁感应强度B = 1 T ， 导体棒 MN 放在导轨上， 其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好.导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.在平行于导轨的拉力 F 作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度 v = 5 m/s ，求：( 1 ) 感应电动势 E 和感应电流 I ；( 2 ) 在 0.1 s 时间内，拉力的冲量的大小；( 3 ) 若将 MN 换为电阻为 r = 1Ω的导体棒，其它条件不变，求导体棒两端的电压 U.解析：（1）根据动生电动势公式得E=BLv = 1T ×0.4m ×5m /s =2.0 V①故感应电流I=A 0.21v 0.2R E =Ω= ②（2）金属棒匀速运动过程中，所受的安培力大小为F 安= BIL =0.8N, 因为是匀速直线运动，所以导体棒所受拉力F = F 安 = 0.8N ③所以拉力的冲量 IF =F t=0.8 N × 0.1 s=0.08 S N ∙ ④导体棒两端电压U=V0.1r R RE=+ ⑤3.（15海南卷）如图，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小ε，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯，置于磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v 运动时，棒两端的感应电动势大小为ε'，则εε'等于（ ）A.1/2B.22C.1D.2 答案：B解析：设折弯前导体切割磁感线的长度为L ，折弯后，导体切割磁场的有效长度为l L ==，故产生的感应电动势为Blv B Lv ε'===，所以εε'=，B 正确； 4.（15海南卷）如图，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l ，左端与一电阻R 相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向竖直向下.一质量为m 的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速度v匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好.已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g ，导轨和导体棒的电阻均可忽略.求（1）电阻R 消耗的功率； （2）水平外力的大小.解析：（1）导体切割磁感线运动产生的电动势为E BLv =， 根据欧姆定律，闭合回路中的感应电流为EI R=电阻R 消耗的功率为2P I R =，联立可得222B L v P R=（2）对导体棒受力分析，受到向左的安培力和向左的摩擦力，向右的外力，三力平衡，故有F mg F μ+=安，BlvF BIl B l R==⋅⋅安，故22B l v F mg R μ=+ 5.（15四川卷）18分） 如图所示，金属导轨MNC 和PQD ，MN 与PQ 平行且间距为L ，所在平面与水平面夹角为α，N 、Q 连线与MN 垂直，M 、P 间接有阻值为R 的电阻；光滑直导轨NC 和QD 在同一水平面内，与NQ 的夹角都为锐角θ.均匀金属棒ab 和ef 质量均为m ，长均为L ，ab 棒初始位置在水平导轨上与NQ 重合；ef 棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ（μ较小），由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止.空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）.两金属棒与导轨保持良好接触.不计所有导轨和ab 棒的电阻，ef 棒的阻值为R ，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g.（1）若磁感应强度大小为B ，给ab 棒一个垂直于NQ 、水平向右的速度v 1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef 棒始终静止，求此过程ef 棒上产生的热量；（2）在（1）问过程中，ab 棒滑行距离为d ，求通过ab 棒某横截面的电量；（3）若ab 棒以垂直于NQ 的速度v 2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ 位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef 棒始终静止.求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab 棒运动的最大距离.解析：（1）由于ab 棒做切割磁感线运动，回路中产出感应电流，感应电流流经电阻R 和ef 棒时，电流做功，产生焦耳热，根据功能关系及能的转化与守恒有：2121mv ＝Q R ＋Q ef ① 根据并联电路特点和焦耳定律Q ＝I 2Rt 可知，电阻R 和ef 棒中产生的焦耳热相等，即Q R ＝Q ef ② 由①②式联立解得ef 棒上产生的热量为：Q ef ＝2141mv（2）设在ab 棒滑行距离为d 时所用时间为t ，其示意图如下图所示：该过程中回路变化的面积为：ΔS ＝21[L ＋（L －2dcot θ）]d ③ 根据法拉第电磁感应定律可知，在该过程中，回路中的平均感应电动势为：E＝tSB Δ ④ 根据闭合电路欧姆定律可知，流经ab 棒平均电流为：I＝2/R E⑤ 根据电流的定义式可知，在该过程中，流经ab 棒某横截面的电量为： q ＝t I ⋅ ⑥ 由③④⑤⑥式联立解得：q ＝Rθd L Bd )cot (2-⑶由法拉第电磁感应定律可知，当ab 棒滑行x 距离时，回路中的感应电动势为： e ＝B （L －2xcot θ）v 2⑦根据闭合电路欧姆定律可知，流经ef 棒的电流为：i ＝Re⑧ 根据安培力大小计算公式可知，ef 棒所受安培力为：F ＝iLB ⑨由⑦⑧⑨式联立解得：F ＝)cot 2(22θx L RLv B -⑩由⑩式可知，当x ＝0且B 取最大值，即B ＝B m 时，F 有最大值F m ，ef 棒受力示意图如下图所示：根据共点力平衡条件可知，在沿导轨方向上有：F m cos α＝mgsin α＋f m ⑪ 在垂直于导轨方向上有：F N ＝mgcos α＋F m sin α ⑫ 根据滑动摩擦定律和题设条件有：f m ＝μF N ⑬ 由⑩⑪⑫⑬式联立解得：B m ＝2)sin (cos )cos (sin 1v αμααμαmgR L-+显然此时，磁感应强度的方向竖直向上或竖直向下均可由⑩式可知，当B ＝B m 时，F 随x 的增大而减小，即当F 最小为F min 时，x 有最大值为x m ，此时ef 棒受力示意图如下图所示：根据共点力平衡条件可知，在沿导轨方向上有：F min cos α＋f m ＝mgsin α ⑭ 在垂直于导轨方向上有：F N ＝mgcos α＋F min sin α ⑮ 由⑩⑬⑭⑮式联立解得：x m ＝μααμθL μ++cos sin )1(tan 26.（15安徽卷）如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为l ，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，导轨电阻不计.已知金属杆MN 倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r ，保持金属杆以速度v 沿平行于cd 的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）.则A ．电路中感应电动势的大小为θsin BlvB ．电路中感应电流的大小为rθsin BvC ．金属杆所受安培力的大小为rθsin lv B 2D ．金属杆的发热功率为θsin r lv B 22答案：B解析：金属棒的有效切割长度为l ，电路中感应电动势的大小E Blv =，选项A 错误；金属棒的电阻sin rlR θ=，根据欧姆定律电路中感应电流的大小sin E Bv I R rθ==，选项B 正确；金属杆所受安培力的大小2sin l B lv F BI r θ==，选项C 错误；根据焦耳定律，金属杆的发热功率为222sin B lv P I R rθ==，选项D 错误．答案为B ．7.（15重庆卷）题4图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n ，面积为S .若在1t 到2t 时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由1B 均匀增加到2B ，则该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差a b ϕϕ-A.恒为2121()nS B B t t -- B. 从0均匀变化到2121()nS B B t t --C.恒为2121()nS B B t t ---D.从0均匀变化到2121()nS B B t t ---答案：C解析：穿过线圈的磁场均匀增加，将产生大小恒定的感生电动势，由法拉第电磁感应定律得2121()S B B E nnt t t ϕ-∆==∆-，而等效电源内部的电流由楞次定理知从a b →，即b 点是等效电源的正极，即2121()a b S B B nt t ϕϕ--=--，故选C.7．（2018·全国新课标Ⅱ）如图，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上.当金属框绕ab 边以角速度ω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bc 边的长度为l.下列判断正确的是A ．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 bc =-1/2Bl ²ω，金属框中无电流D ．U bc =1/2Bl ²w ，金属框中电流方向沿a-c-b-a 答案：C解析：当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，穿过直角三角形金属框abc 的磁通量恒为0，所以没有感应电流，由右手定则可知，c 点电势高，ω221Bl U bc -=，故C 正确，A 、B 、D 错误. 8、（2018·全国新课标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A ．圆盘上产生了感应电动势B ．圆盘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 答案：AB解析：圆盘运动过程中，半径方向的金属条在切割磁感线，在圆心和边缘之间产生了感应电动势，选项A 对，圆盘在径向的辐条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等而形成涡流产生，选项B 对.圆盘转动过程中，圆盘位置，圆盘面积和磁场都没有发生变化，所以没有磁通量的变化，选项C错.圆盘本身呈现电中性，不会产生环形电流，选项D错.。
近年高考物理总复习第十章电磁感应章末质量检测(2021年整理)
2019版高考物理总复习第十章电磁感应章末质量检测编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2019版高考物理总复习第十章电磁感应章末质量检测）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第十章电磁感应章末质量检测(十）（时间:50分钟满分：100分）一、选择题（本题共8小题，每小题8分，共64分。
1～5题为单项选择题，6～8题为多项选择题）1.如图1所示,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产生如图中箭头所示方向的感应电流，下列方法可行的是（)图1A。
仅使匀强磁场的磁感应强度均匀增大B。
仅使圆环绕水平轴ab如图转动30°C.仅使圆环绕水平轴cd如图转动30°D.保持圆环水平并仅使其绕过圆心的竖直轴转动解析原磁场的方向竖直向上，圆环中顺时针（从上向下看)方向的感应电流的磁场方向竖直向下,与原磁场的方向相反,所以穿过圆环的磁通量应增大。
仅使匀强磁场的磁感应强度均匀增大，穿过圆环的磁通量增大,根据楞次定律可知，圆环产生顺时针（从上向下看）方向的感应电流，选项A正确；仅使圆环绕水平轴ab或cd按题图所示方向转动30°，转动过程中穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可知，圆环中产生逆时针(从上向下看）方向的感应电流，选项B、C错误；保持圆环水平并仅使其绕过圆心的竖直轴转动，穿过圆环的磁通量保持不变，不能产生感应电流，选项D错误。
答案A2。
美国《大众科学》月刊网站报道，美国明尼苏达大学的研究人员发现：一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能.具体而言,只要略微提高温度,这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图2所示。
2019年高考物理一轮复习 第10章 电磁感应 新人教版
第十章电磁感应综合过关规范限时检测满分：100分考试时间：60分钟一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共计48分。
1～4题为单选，5 ～8题为多选，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分)1．(2018·浙江杭州五校联考)如图所示，有以下操作：(1)铜盘放置在与盘垂直的均匀分布且逐渐增强的磁场中；(2)铜盘在垂直于铜盘的匀强磁场中绕中心轴匀速运动；(3)铜盘在蹄形磁铁两极之间匀速转动；(4)在铜盘的圆心与边缘之间接一电流计，铜盘在蹄形磁铁两极间匀速运动。
下列针对这四种操作的说法正确的是导学号 21993498( C )A．四种情况都会产生感应电流B．只有(4)中会出现感应电流C．(4)中圆盘边缘为“电源”正极D．(2)中电流沿逆时针方向[解析](1)中穿过铜盘的磁通量均匀变化，产生的是稳定的电流；(2)中铜盘中的磁通量不变，故铜盘中不会产生感应电流和涡流；(3)中铜盘的不同部分不断地进出磁场，切割磁感线运动，所以会产生感应电流，ABD错误；(4)中铜盘边缘A点为“电源”正极，O点为“电源”负极，所以C正确。
2．(2018·山东省莱芜高三上学期期末试题)如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时速度为v，方向与磁场边界成45°，若线框的总电阻为R，则下列说法错误的是导学号 21993499( B )A．线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为ABCDB ．AC 刚进入磁场时线框中感应电流为2Bav RC ．AC 刚进入磁场时线框所受安培力为2B 2a 2v RD ．此时CD 两端电压为34Bav [解析] 线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向外，则感应电流的方向为ABCD 方向，故A 正确； AC 刚进入磁场时CD 边切割磁感线，AD 边不切割磁感线，所以产生的感应电动势：E ＝Bav ，则线框中感应电流为：I ＝E R ＝Bav R ；故CD 两端的电压为U ＝I ·34R ＝34Bav ，故B 错误，D 正确； AC 刚进入磁场时线框的CD 边产生的安培力与v 的方向相反，AD 边受到的安培力的方向垂直于AD 向下，它们的大小都是：F ＝BIa ，由几何关系可以看出，AD 边与CD 边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC 刚进入磁场时线框所受安培力为AD 边与CD 边受到的安培力的矢量合，即：F 合＝2F ＝2B 2a 2v R，方向竖直向下，故C 正确。
2019届高考物理一轮作业+检测第十章电磁感应
课时作业 35
( )
做的功等于电路产生的电能
和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能
．克服安培力做的功等于电路中产生的电能
和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和
．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻
属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，
棒在竖直向上的恒力
做的功与安培力做的功的代数和等于( )
．棒的动能增加量
．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab
的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方
进入磁场，线框上产生的热量为
进入磁场，线框上产生的热量为
( )
2L2v
时，其速度达到了最大速度10 m/s.求：
100 m过程中电阻R上产生的焦耳热．由图乙得ab棒刚开始运动瞬间a＝2.5 m/s2，
始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，g取10 m/s.求：
棒刚要向上滑动时，cd棒速度v的大小；
棒刚要向上滑动的过程中，cd棒滑动的距离
棒刚好不下滑，ab棒所受摩擦力为最大静摩擦力，设最大静摩擦
0.5 N，
棒由静止开始运动，运动过程中CD棒始终保持与导轨垂直，g取
棒刚进入磁场时所受的安培力的大小；
棒通过磁场的过程中通过其横截面的电荷量q；
棒在磁场中运动的过程中电路中所产生的焦耳热Q.
金属棒进入磁场前做匀加速直线运动，
mg＝ma，解得a＝10 m/s2，
v
匀速通过宽度也为h的磁场B2.
的下边界的高度为h，求金属线框下落到地面所产生的热量．金属线框分别进入磁场B1和B2后，做匀速运动，由平衡条件有
Bhv
②
R
答案：：。
2019届高考物理一轮复习：第十章电磁感应45分钟章末检测卷
第十章 45分钟章末检测卷满分100分一、选择题(1～5题只有一项符合题目要求,6～8题有多项符合题目要求,每小题6分,共48分)1、一匀强磁场的边界是MN,MN左侧是无场区,右侧是匀强磁场区域,如图甲所示,现有一个金属线框以恒定速度从MN左侧进入匀强磁场区域、线框中的电流随时间变化的I－t图象如图乙所示、则可能的线框是如图丙所示中的( )解析:从乙图看到,电流先均匀增加后均匀减小,而线圈进入磁场是匀速运动,所以有效长度是均匀增加的,所以D项正确,B项排除的原因是中间有段时间电流恒定不变、答案:D2、美国《大众科学》月刊网站报道,美国明尼苏达大学的研究人员发现:一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能、具体而言,只要略微提高温度,这种合金就会变成强磁性合金,从而使环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图所示、A为圆柱形合金材料,B为线圈,套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径、现对A进行加热,则( )A、B中将产生逆时针方向的电流B、B中将产生顺时针方向的电流C、B线圈有收缩的趋势D、B线圈有扩张的趋势解析:合金材料加热后,合金材料成为强磁体,通过线圈B的磁通量增大,由于线圈B内有两个方向的磁场,由楞次定律可知线圈只有扩张,才能阻碍磁通量的增加,C错误、D正确；由于不知道极性,无法判断感应电流的方向,A 、B 错误、答案:D3、(2018·肇庆市高中毕业班模拟考试)如图所示,水平放置的平行金属导轨MN 和PQ 之间接有定值电阻R ,导体棒ab 长为l 且与导轨接触良好,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,现使导体棒ab 向右匀速运动,下列说法正确的是( )A 、导体棒ab 两端的感应电动势越来越小B 、导体棒ab 中的感应电流方向是a →bC 、导体棒ab 所受安培力方向水平向右D 、导体棒ab 所受合力做功为零解析:由于导体棒匀速运动,磁感应强度及长度不变,由E ＝BLv 可知,运动中感应电动势不变；由楞次定律可知,导体棒中的电流方向由b 指向a ；由左手定则可知,导体棒所受安培力方向水平向左；由于匀速运动,棒的动能未变,由动能定理可知,合力做的功等于零、选项A 、B 、C 错误,D 正确、答案:D4、如图甲所示,一根电阻R ＝4 Ω的导线绕成半径d ＝2 m 的圆,在圆内部分区域存在变化的匀强磁场,中间S 形虚线是两个直径均为d 的半圆,磁感应强度随时间变化如图乙所示(磁场垂直于纸面向外为正,电流逆时针方向为正),关于圆环中的感应电流—时间图象,下列选项中正确的是( )解析:0～1 s,感应电动势为E 1＝ΔB Δt S ＝21×πd22(V)＝4π(V),由欧姆、在研究自感现象的实验中,用两个完全相同的灯泡R组成如图所示的电路关于这个实验下面说法中正确的是、B一起亮,然后A熄灭磁悬浮高速列车在我国上海已投入运行数年、如图所示就是磁悬浮是用高温超导材料制成的超导圆环、它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁流仍存在C、若A的N极朝上,B中感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看)D、若A的N极朝上,B中感应电流的方向为逆时针方向(从上往下看)解析:在B放入磁场的过程中,穿过B的磁通量增加,B中将产生感应电流,因为B是超导体,没有电阻,所以感应电流不会消失,故A错误、B 正确；若A的N极朝上,在B放入磁场的过程中,磁通量增加,根据楞次定律可判断B中感应电流的方向为顺时针,C正确、D错误、答案:BC7、(2018·山东省实验中学一诊)匀强磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图甲所示、磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正,磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示、用I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流,F1、F2、F3分别表示金属环产生对应感应电流时其中很小段受到的安培力、则( )A、I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向B、I2沿顺时针方向,I3沿逆时针方向C、F1方向指向圆心,F2方向指向圆心D、F2方向背离圆心向外,F3方向指向圆心解析:由题图可知,在Oa段磁场方向垂直于纸面向里,穿过圆环的磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流I1沿逆时针方向,在ab段磁场方向垂直纸面向里,穿过圆环的磁通量减少,由楞次定律可知,感应电流I2沿顺时针方向,选项A正确；在bc段磁场垂直纸面向外,磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流I3沿顺时针方向,选项B错误；由左手定则可知,Oa 段电流受到的安培力F1方向指向圆心,ab段电流受到的安培力F2方向背离圆心向外,选项C错误；bc段电流受到的安培力F3方向指向圆心,选项D正确、答案:AD8、如图所示,在磁感应强度B＝0.50 T的匀强磁场中,两平行光滑金属导轨竖直放置,导体棒PQ在竖直向上的拉力F的作用下向下做初速度为0、加速度a＝5 m/s2的匀加速直线运动,两导轨间距离L＝1.0 m,电阻R＝1.0 Ω,导体棒质量m＝1 kg,导体棒和导轨接触良好且电阻均不计,取g＝10 m/s2,则下列说法中正确的是( )拉力的功率为25 W所做的功等于导体棒减少的机械能导体棒所受安培力为5 N的过程中,通过电阻的电荷量为导体棒所受安培力为F安＝5 N,C对；由牛顿第二定律可得求初始时刻导体棒受到的安培力；若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时则这一过程中安培力所做的功W1和整个回路产生的焦耳热从导体棒开始运动直到最终静止的过程中解析:(1)初始时刻导体棒切割磁感线产生的感应电动势E＝BLv0,感应电流I＝ER＋R2,导体棒受到的安培力F＝ILB,联立解得F＝2B2L2v03R,方向水平向左、(2)导体棒从初始时刻到速度第一次为零的过程中,由动能定理有W1－E p＝0－12mv20,得安培力所做的功W1＝E p－12mv20,整个回路产生的焦耳热Q＝12mv20－E p.(3)棒最终静止于初始位置,则电阻R上产生的焦耳热Q1＝23Q总＝23×12 mv20＝13mv20.答案:(1)2B2L2v03R,方向水平向左(2)E p－12mv2012mv20－E p(3)13mv2010、(18分)如图所示,在水平面上有两条平行金属导轨MN、PQ,导轨间距为d,匀强磁场垂直于导轨所在的平面向里,磁感应强度的大小为B,两根完全相同的金属杆1、2间隔一定的距离放在导轨上,且与导轨垂直、它们接入电路的电阻均为R,两杆与导轨接触良好,导轨电阻不计,金属杆的摩擦不计、杆1以初速度v0滑向杆2,为使两杆不相碰,则分别在杆2固定与不固定两种情况下,求最初摆放两杆时的最小距离之比、解析:杆2固定时,设杆1恰好滑到杆2处速度为零,初始两杆距离为x1.对杆1应用动量定理得－B I－1d·t1＝0－mv0①由法拉第电磁感应定律得E－1＝ΔΦ1t1＝Bdx1t1②由欧姆定律得I－1＝E－12R③联立①②③得x1＝2mRv0B2d2④开始运动前,这个装置释放的热量、B0IL①。
2019届高三物理一轮复习单元质检十电磁感应 含解析
单元质检十电磁感应(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
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.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是( )A.如图甲,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动B.如图乙,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动C.如图丙,线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D.如图丁,线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动,线框在磁场中左右运动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,选项A错误;保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,选项B错误;线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动,磁通量改变,故有感应电流,选项C正确;线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,选项D错误。
2.(2017·河南许昌三模)如图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一根与线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流。
释放线框,它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中( )A.线框中感应电流方向依次为ACBA→ABCAB.线框的磁通量为零时,感应电流却不为零C.线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D.线框做自由落体运动,通电直导线的磁场在上方垂直纸面向外,下方垂直纸面向里;离导线近的地方磁感应强度大,离导线远的地方磁感应强度小。
线框从上向下靠近导线的过程,垂直纸面向外的磁通量增加,根据楞次定律,线框中产生顺时针方向的电流;穿越导线时,上方垂直纸面向外的磁场和下方垂直纸面向里的磁场叠加,先是垂直纸面向外的磁通量减小,之后变成垂直纸面向里的磁通量增大,直至最大;根据楞次定律,线框中产生逆时针方向的电流。
2019届高考物理一轮复习第十章电磁感应章末过关检测新人教版
第十章 电磁感应章末过关检测(十) (时间：60分钟 满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度v 0刷卡时，在线圈中产生感应电动势．其E －t 关系如图所示．如果只将刷卡速度改为v 02，线圈中的E －t 关系图可能是( )解析：选D.若将刷卡速度改为v 02，线圈切割磁感线运动时产生的感应电动势大小将会减半，周期将会加倍，故D 项正确，其他选项错误．2.如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd ，在细长磁铁的N 极附近竖直下落，保持bc 边在纸外，ad 边在纸内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ.在这个过程中，线圈中感应电流( )A ．沿abcd 流动B ．沿dcba 流动C ．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd 流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba 流动D ．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba 流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd 流动解析：选A.由条形磁铁的磁场分布情况可知，线圈在位置Ⅱ时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少．线圈从位置Ⅰ到Ⅱ，穿过abcd自下而上的磁通量减少，感应电流的磁场阻碍其减少，则在线框中产生的感应电流的方向为abcd，线圈从位置Ⅱ到Ⅲ，穿过abcd自上而下的磁通量在增加，感应电流的磁场阻碍其增加，由楞次定律可知感应电流的方向仍然是abcd.故本题答案为A.3．(2018·南昌模拟)如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，L1、L2和L3是3个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源．在t＝0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S.规定以电路稳定时流过L1、L2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过L1和L2的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是( )解析：选C.L的直流电阻不计，电路稳定后通过L1的电流是通过L2、L3电流的2倍．闭合开关瞬间，L2立即变亮，由于L的阻碍作用，L1逐渐变亮，即I1逐渐变大，在t1时刻断开开关S，之后电流I会在电路稳定时通过L1的电流大小基础上逐渐变小，I1方向不变，I2反向，故选C.4．(2018·长兴中学高三模拟)1831年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲)．它是利用电磁感应原理制成的，是人类历史上第一台发电机．图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触．使铜盘转动，电阻R中就有电流通过．若所加磁场为匀强磁场，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，CRD平面与铜盘平面垂直，下列说法正确的是( )A．电阻R中没有电流流过B．铜片C的电势高于铜片D的电势C．保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则铜盘中有电流产生D．保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则CRD回路中有电流产生解析：选C.根据右手定则可知，电流从D点流出，流向C点，因此在圆盘中电流方向为从C 向D ，由于圆盘在切割磁感线时相当于电源，所以D 处的电势比C 处高，A 、B 错误；保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则穿过铜盘的磁通量发生变化，故铜盘中有感应电流产生，但是此时不再切割磁感线，所以CD 不能当成电源，故CRD 回路中没有电流产生，C 正确，D 错误．5.如图所示，光滑斜面的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框abcd ，ab 边的边长为l 1，bc 边的边长为l 2，线框的质量为m ，电阻为R ，线框通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一重物相连，重物质量为M .斜面上ef 线(ef 平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B ，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框的ab 边始终平行于底边，则下列说法正确的是( )A ．线框进入磁场前运动的加速度为Mg －mg sin θmB ．线框进入磁场时匀速运动的速度为（Mg －mg sin θ）RBl 1C ．线框做匀速运动的总时间为B 2l 21Mg －mgR sin θD ．该匀速运动过程中产生的焦耳热为(Mg －mg sin θ)l 2解析：选D.由牛顿第二定律得，Mg －mg sin θ＝(M ＋m )a ，解得线框进入磁场前运动的加速度为Mg －mg sin θM ＋m ，A 错误；由平衡条件，Mg －mg sin θ－F 安＝0，F 安＝BIl 1，I ＝ER，E ＝Bl 1v ，联立解得线框进入磁场时匀速运动的速度为v ＝（Mg －mg sin θ）RB 2l 21，B 错误；线框做匀速运动的总时间为t ＝l 2v ＝B 2l 21l 2（Mg －mg sin θ）R，C 错误；由能量守恒定律，该匀速运动过程中产生的焦耳热等于系统重力势能的减小量，为(Mg －mg sin θ)l 2，D 正确．6.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，顶端接阻值为R 的电阻．质量为m 、电阻为r 的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里的匀强磁场垂直，如图所示，不计导轨的电阻，重力加速度为g ，则下列说法错误的是( )A ．金属棒在磁场中运动时，流过电阻R 的电流方向为b →aB ．金属棒的速度为v 时，金属棒所受的安培力大小为B 2L 2vR ＋rC ．金属棒的最大速度为mg （R ＋r ）BLD ．金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R 的热功率为⎝ ⎛⎭⎪⎫mg BL 2R 解析：选C.金属棒在磁场中向下运动时，由楞次定律知，流过电阻R 的电流方向为b →a ，选项A 正确；金属棒的速度为v 时，金属棒中感应电动势E ＝BLv ，感应电流I ＝ER ＋r，所受的安培力大小为F ＝BIL ＝B 2L 2v R ＋r，选项B 正确；当安培力F ＝mg 时，金属棒下滑速度最大，金属棒的最大速度为v ＝mg （R ＋r ）B 2L 2，选项C 错误；金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R 和r 的总热功率为P ＝mgv ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫mg BL 2(R ＋r )，电阻R 的热功率为⎝ ⎛⎭⎪⎫mg BL 2R ，选项D 正确． 二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7．(2018·吉林实验中学模拟)转笔(Pen Spinning)是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动．转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O 做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及的物理知识的叙述正确的是( )A ．笔杆上的点离O 点越近的，做圆周运动的向心加速度越小B ．笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由万有引力提供的C ．若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走D ．若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，由于笔杆中不会产生感应电流，因此金属笔杆两端一定不会形成电势差解析：选AC.笔杆上各点的角速度相同，根据a ＝ω2r 可知，笔杆上的点离O 点越近的，做圆周运动的向心加速度越小，选项A 正确；笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由笔杆对该点的作用力提供的，选项B 错误；若该同学使用中性笔，且转动过快，则笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走，选项C 正确；若考虑地磁场的影响，由于笔杆转动时可能要切割磁感线而使金属笔杆两端形成电势差，选项D 错误．8.如图所示，水平放置的粗糙U 形框架上接一个阻值为R 0的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，一个半径为L 、质量为m 的半圆形硬导体AC 在水平向右的恒定拉力F 作用下，由静止开始运动距离d 后速度达到v ，半圆形硬导体AC 的电阻为r ，其余电阻不计．下列说法正确的是( )A ．此时AC 两端电压为U AC ＝2BLvB ．此时AC 两端电压为U AC ＝2BLvR 0R 0＋rC ．此过程中电路产生的电热为Q ＝Fd －12mv 2D ．此过程中通过电阻R 0的电荷量为q ＝2BLdR 0＋r解析：选BD.AC 的感应电动势为E ＝2BLv ，两端电压为U AC ＝ER 0R 0＋r＝2BLvR 0R 0＋r，A 错误，B 正确；由功能关系得Fd ＝12mv 2＋Q ＋Q f ，C 错误；此过程中平均感应电流为I －＝2BLd （R 0＋r ）Δt ，通过电阻R 0的电荷量为q ＝I －Δt ＝2BLd R 0＋r，D 正确．9．如图，在水平桌面上放置两条相距l 的平行光滑导轨ab 与cd ，阻值为R 的电阻与导轨的a 、c 端相连．质量为m 、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动．整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上(图中未画出)，磁感应强度的大小为B .导体棒的中点系一个不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一个质量也为m 的物块相连，绳处于拉直状态．现若从静止开始释放物块，用h 表示物块下落的高度(物块不会触地)，g 表示重力加速度，其他电阻不计，则 ( )A ．电阻R 中的感应电流方向由a 到cB ．物块下落的最大加速度为gC ．若h 足够大，物块下落的最大速度为mgR B 2l 2D ．通过电阻R 的电荷量为Blh R解析：选CD.题中导体棒向右运动切割磁感线，由右手定则可得回路中产生顺时针方向的感应电流，则电阻R 中的电流方向由c 到a ，A 错误；对导体棒应用牛顿第二定律有F T －F安＝ma ，又F 安＝B Blv R l ，再对物块应用牛顿第二定律有mg －F T ＝ma ，则联立可得：a ＝g 2－B 2l 2v2mR，则物块下落的最大加速度a m ＝g 2，B 错误；当a ＝0时，速度最大为v m ＝mgRB 2l 2，C 正确；下落h的过程，回路中的面积变化量ΔS ＝lh ，则通过电阻R 的电荷量q ＝ΔΦR ＝B ΔS R ＝BlhR，D 正确．10.在倾角为θ足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场，磁场方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L ，如图所示．一个质量为m 、电阻为R 、边长也为L 的正方形线框在t ＝0时刻以速度v 0进入磁场，恰好做匀速直线运动，若经过时间t 0，线框ab 边到达gg ′与ff ′中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则下列说法正确的是( )A ．当ab 边刚越过ff ′时，线框加速度的大小为g sin θB ．t 0时刻线框匀速运动的速度为v 04C ．t 0时间内线框中产生的焦耳热为32mgL sin θ＋1532mv 2D ．离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动解析：选BC.当ab 边进入磁场时，有E ＝BLv 0，I ＝E R ，mg sin θ＝BIL ，有B 2L 2v 0R＝mg sin θ.当ab 边刚越过ff ′时，线框的感应电动势和电流均加倍，则线框做减速运动，有4B 2L 2v 0R＝4mg sin θ，加速度方向沿斜面向上且大小为3g sin θ，A 错误；t 0时刻线框匀速运动的速度为v ，则有4B 2L 2v R ＝mg sin θ，解得v ＝v 04，B 正确；线框从进入磁场到再次做匀速运动的过程，沿斜面向下运动距离为32L ，则由功能关系得线框中产生的焦耳热为Q ＝3mgL sin θ2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫mv 202－mv 22＝3mgL sin θ2＋15mv 2032，C 正确；线框离开磁场时做加速运动，D 错误．三、非选择题(本题共3小题，共40分．按题目要求作答，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11．(12分)(2015·高考浙江卷)小明同学设计了一个“电磁天平”，如图甲所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡．线圈的水平边长L ＝0.1 m ，竖直边长H ＝0.3 m ，匝数为N 1.线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B 0＝1.0 T ，方向垂直线圈平面向里．线圈中通有可在0～2.0 A 范围内调节的电流I .挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量．(重力加速度取g ＝10 m/s 2)(1)为使电磁天平的量程达到0.5 kg ，线圈的匝数N 1至少为多少？(2)进一步探究电磁感应现象，另选N 2＝100匝、形状相同的线圈，总电阻R ＝10 Ω.不接外电流，两臂平衡．如图乙所示，保持B 0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B 随时间均匀变大，磁场区域宽度d ＝0.1 m ．当挂盘中放质量为0.01 kg 的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率ΔB Δt.解析：(1)线圈受到安培力F ＝N 1B 0IL 天平平衡mg ＝N 1B 0IL 代入数据得N 1＝25匝． (2)由电磁感应定律得E ＝N 2ΔΦΔt即E ＝N 2ΔBΔt Ld由欧姆定律得I ′＝E R线圈受到的安培力F ′＝N 2B 0I ′L 天平平衡m ′g ＝N 22B 0ΔB Δt ·dL2R代入数据可得 ΔBΔt＝0.1 T/s. 答案：(1)25 匝 (2)0.1 T/s 12．(14分)如图所示，将质量m 1＝0.1 kg 、电阻R 1＝0.3 Ω、长度l ＝0.4 m 的导体棒ab 横放在U 形金属框架上，框架质量m 2＝0.2 kg ，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，相距0.4 m 的MM ′、NN ′相互平行，电阻不计且足够长．电阻R 2＝0.1 Ω的MN 垂直于MM ′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B ＝0.5 T ．垂直于ab 施加F ＝2 N 的水平恒力，使ab 从静止开始无摩擦地运动，且始终与MM ′、NN ′保持良好接触，当ab 运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2.(1)求框架开始运动时ab 速度v 的大小；(2)从ab 开始运动到框架开始运动的过程中，MN 上产生的热量Q ＝0.1 J ，求该过程中ab 位移x 的大小．解析：(1)ab 对框架的压力F 1＝m 1g 框架受水平面的支持力F N ＝m 2g ＋F 1依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到的最大静摩擦力F 2＝μF Nab 中的感应电动势E ＝Blv MN 中的电流I ＝E R 1＋R 2MN 受到的安培力F 安＝IlB框架开始运动时F 安＝F 2由上述各式代入数据解得v ＝6 m/s. (2)闭合回路中产生的总热量Q 总＝R 1＋R 2R 2Q由能量守恒定律，得Fx ＝12m 1v 2＋Q 总代入数据解得x ＝1.1 m. 答案：(1)6 m/s (2)1.1 m13．(14分)如图所示，半径为L 1＝2 m 的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B 1＝10π T ．长度也为L 1、电阻为R 的金属杆ab ，一端处于圆环中心，另一端恰好搭接在金属环上，绕着a 端沿逆时针方向匀速转动，角速度为ω＝π10rad/s.通过导线将金属杆的a 端和金属环连接到图示的电路中(连接a 端的导线与圆环不接触，图中的定值电阻R 1＝R ，滑片P 位于R 2的正中央，R 2的总阻值为4R )，图中的平行板长度为L 2＝2 m ，宽度为d ＝2 m ．图示位置为计时起点，在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v 0＝0.5 m/s 向右运动，并恰好能从平行板的右边缘飞出，之后进入到有界匀强磁场中，其磁感应强度大小为B 2，左边界为图中的虚线位置，右侧及上下范围均足够大．(忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻，忽略电容器的充放电时间，忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响，不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力)求：(1)在0～4 s 内，平行板间的电势差U MN ； (2)带电粒子飞出电场时的速度；(3)在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场，则磁感应强度B 2应满足的条件．解析：(1)金属杆产生的感应电动势恒为E ＝12B 1L 21ω＝2 V由电路的连接特点知：E ＝I ·4RU 0＝I ·2R ＝E2＝1 VT 1＝2πω＝20 s 由右手定则知：在0～4 s 时间内，金属杆ab 中的电流方向为b →a ，则φa >φb 则在0～4 s 时间内，φM <φN ，U MN ＝－1 V.(2)粒子在平行板电容器内做类平抛运动，在0～T 12时间内水平方向L 2＝v 0·t 1t 1＝L 2v 0＝4 s<T 12竖直方向d 2＝12at 21a ＝Eq m ，E ＝Ud，v y ＝at 1得q m＝0.25 C/kg ，v y ＝0.5 m/s 则粒子飞出电场时的速度v ＝v 20＋v 2y ＝22m/s tan θ＝v y v 0＝1，所以该速度与水平方向的夹角θ＝45°.(3)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由B 2qv ＝m v 2r 得r ＝mvB 2q由几何关系及粒子在磁场中运动的对称性可知，2r >d 时离开磁场后不会第二次进入电场，即B 2<2mvdq＝2 T.答案：(1)－1 V (2)22m/s 与水平方向成45°夹角 (3)B 2<2 T。
2019版高考物理一轮总复习 第10章 电磁感应 第2讲 法拉第电磁感应定律、自感.doc
2019版高考物理一轮总复习第10章电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律、自感一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。
其中1～6为单选，7～10为多选)1．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是( )A．越来越大B．越来越小C．保持不变D．无法判断答案 C解析当导体切割磁感线时感应电动势的大小为E＝Blv，其中v指的是导体沿垂直于磁场方向的分速度大小，对应于本题金属棒水平方向的分速度v0不变，所以导体棒在运动过程中产生的感应电动势大小E＝Blv0，大小保持不变。
2．如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。
若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有( )A．减少线圈的匝数B．提高交流电源的频率C．将金属杯换为瓷杯D ．取走线圈中的铁芯 答案 B解析 该装置的工作原理是，线圈内变化的电流产生变化的磁场，从而使金属杯体内产生涡流，再把电能转化为内能，使杯内的水发热。
交流电源的频率一定时，线圈产生的磁场越强，杯体内磁通量变化就越快，产生的涡流就越大，增加线圈的匝数会使线圈产生的磁场增强，而取走线圈中的铁芯会使线圈产生的磁场减弱，故A 、D 错误。
交流电源的频率增大，杯体内磁通量变化加快，产生的涡流增大，故B 正确。
瓷为绝缘材料，不能产生涡流，故C 错误。
3．如图所示，在庆祝反法西斯胜利70周年阅兵盛典上，我国预警机“空警—2000”在天安门上空时机翼保持水平，以4.5×102km/h 的速度自东向西飞行。
该机的翼展(两翼尖之间的距离)为50 m ，北京地区地磁场的竖直分量向下，大小为4.7×10－5T ，则( )A ．两翼尖之间的电势差为2.9 VB ．两翼尖之间的电势差为1.1 VC ．飞机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高D ．飞机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低 答案 C解析 由E ＝Blv 得E ＝4.7×10－5×50×4.5×1023.6V ＝0.29 V ，故A 、B 选项均错误；由右手定则可知，飞机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高，C 选项正确，D 选项错误。
2019高三物理新课标电磁感应规律及其应用复习题(含答案)精品教育.doc
2019-2019高三物理新课标电磁感应规律及其应用复习题（含答案）电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体，会产生电动势，以下是电磁感应规律及其应用复习题，请考生练习。
一、选择题(共8小题，每小题5分，共40分。
在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合6～8题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
)1.有一个磁悬浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如图所示。
若图中电源的电压恒定，可变电阻为一可随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是()A.电路中的电源必须是交流电源B.电路中的a端须连接直流电源的负极C.若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度D.若将可变电阻的电阻值调大，可增加玩偶飘浮的最大高度2.如图所示，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路。
虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面。
回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。
从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列说法中正确的是()A.感应电流方向为顺时针方向B.CD段直导线始终不受安培力C.感应电动势的最大值E = BdvD.感应电动势的平均值=Bdv3. (2019唐山一模)如图所示，一呈半正弦形状的闭合线框abc，ac=l，匀速穿过边界宽度也为l的相邻磁感应强度大小相同的匀强磁场区域，整个过程中线框中感应电流图象为(取顺时针方向为正方向)()4.如图所示，有一闭合的等腰直角三角形导线ABC。
若让它沿BA的方向匀速通过有明显边界的匀强磁场(场区宽度大于直角边长)，以逆时针方向为正，从图示位置开始计时，在整个过程中，线框内的感应电流随时间变化的图象是图中的()5.(2019长春质量监测)如图所示，用一根横截面积为S的粗细均匀的硬导线R的圆环，把圆环一半置于均匀变化的磁场中，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小随时间的变化率=k(k0)，ab为圆环的一条直径，导线的电阻率为，则下列说法中正确的是()A.圆环具有扩张的趋势B.圆环中产生逆时针方向的感应电流C.图中ab两点间的电压大小为kR2D.圆环中感应电流的大小为6.如图所示的正方形导线框abcd，电阻为R，现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域。
2019高考物理一轮粤教版单元检测十 电磁感应 含解析
单元检测十电磁感应考生注意：1．本试卷共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．3．本次考试时间90分钟，满分100分．4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整．一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确，选对得4分，选错得0分)1．如图1所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈．工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向(从左向右看)均匀增大的电流，则()图1A．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针B．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大C．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针D．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化2．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个面积不变的单匝金属圆形线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图2甲所示，取线圈中磁场B的方向向上为正，当磁场中的磁感应强度B随时间t如图乙变化时，下列各图中能正确表示线圈中感应电流变化的图像是()图23．如图3所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是直流电阻不计、自感系数很大的自感线圈，如果断开开关S1，闭合S2，A、B两灯都能同样发光．如果最初S1是闭合的，S2是断开的．那么不可能出现的情况是()图3A．刚一闭合S2，A灯立即就亮，而B灯延迟一段时间才亮B．刚闭合S2时，线圈L中的电流为零C．闭合S2以后，A灯变亮，B灯由亮变暗D．闭合S2稳定后再断开S2时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下然后熄灭图44．如图4所示，螺线管与灵敏电流计相连，条形磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管．下列说法正确的是()A．电流计中的电流先由a到b，后由b到aB．a点的电势始终低于b点的电势C．磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量D．磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度5．矩形线圈abcd，长ab＝20 cm，宽bc＝10 cm，匝数n＝200，线圈回路总电阻R＝5 Ω.整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的磁场穿过．若磁感应强度B随时间t的变化规律如图5所示，则()图5A．线圈回路中感应电动势随时间均匀变化B．线圈回路中产生的感应电流为0.5 AC．当t＝0.3 s时，线圈的ab边所受的安培力大小为0.016 ND．在1 min内线圈回路产生的焦耳热为48 J6．在垂直纸面的匀强磁场中，有不计重力的甲、乙两个带电粒子，在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意图如图6.则下列说法中正确的是()图6A．甲、乙两粒子所带电荷种类不同B．若甲、乙两粒子的动量大小相等，则甲粒子所带电荷量较大C．若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等，则甲粒子的质量较大D．该磁场方向一定是垂直纸面向里7．(2017·重庆模拟)如图7所示，LOM为一45°角折线，折线内有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一边长为l的正方形导线框沿垂直于OM的方向以速度v做匀速直线运动，在t＝0时刻恰好位于图中所示位置．以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流－时间(I－t)关系的是(时间以lv为单位)()图78．如图8所示，虚线两侧的磁感应强度大小均为B ，方向相反，电阻为R 的导线弯成顶角为90°，半径为r 的两个扇形组成的回路，O 为圆心，整个回路可绕O 点转动．若由图示的位置开始沿顺时针方向以角速度ω转动，则在一个周期内电路消耗的电能为( )图8A.πB 2ωr 4RB.2πB 2ωr 4RC.4πB 2ωr 4RD.8πB 2ωr 4R二、多项选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 9.如图9所示，圆形导体线圈a 平放在绝缘水平桌面上，在a 的正上方固定一竖直螺线管b ，二者轴线重合，螺线管、电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P 向上滑动，下列表述正确的是( )图9A ．穿过线圈a 的磁通量增大B ．线圈a 对水平桌面的压力小于其重力C ．线圈a 中将产生俯视逆时针方向的感应电流D ．线圈a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流10.如图10所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，导轨宽度为L ，其下端与电阻R 连接．导体棒ab 长为L ，电阻为r ，导轨和导线电阻不计，匀强磁场竖直向上．若导体棒ab 以一定初速度v 下滑，则关于ab 棒的下列说法中正确的是( )图10A ．所受安培力方向水平向右B ．可能以速度v 匀速下滑C ．刚下滑的瞬间ab 棒产生的感应电动势为BL vD ．减少的重力势能等于电阻R 上产生的内能11．如图11所示，固定于水平面上宽为l 的光滑金属架abcd 处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B ，左端接一定值电阻R ，质量为m 的金属棒MN 沿框架以初速度v 0向右运动，接入电路的有效电阻为r ＝R2，若导轨足够长，其电阻不计，对整个运动过程下列说法正确的是( )图11A ．电阻R 上产生的焦耳热为13m v 02B ．金属棒MN 上产生的焦耳热为14m v 02C ．通过导体棒MN 的电荷量为m v 0BlD ．最终MN 停靠的位置距离其初始位置为m v 0R2B 2l212．(2017·湖北黄冈综训)如图12所示，竖直平面(纸面)内两水平线间存在宽度为d 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．一质量为m 、边长也为d 的正方形线框从磁场上方某处自由落下，t 1时刻线框的下边进入磁场，t 2时刻线框的上边进入磁场，t 3时刻线框上边离开磁场．已知线框平面在下落过程中始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场边界平行，不计空气阻力，则线框下落过程中的v －t 图像可能正确的是( )图1213．(2018·黑龙江齐齐哈尔模拟)如图13所示，在水平光滑绝缘桌面上建立直角坐标系xOy ，第一象限内存在垂直桌面向上的磁场，磁场的磁感应强度B 沿x 轴正方向均匀增大且ΔB Δx ＝k ，一边长为a 、电阻为R 的单匝正方形线圈ABCD 在第一象限内以速度v 沿x 轴正方向匀速运动，运动中AB 边始终与x 轴平行，则下列判断正确的是( )图13A ．线圈中的感应电流沿逆时针方向B ．线圈中感应电流的大小为ka 2vRC ．为保持线圈匀速运动，可对线圈施加大小为k 2a 4vR 的水平外力D ．线圈不可能有两条边所受安培力大小相等14．如图14所示，质量为m 的带电小球以初速度v 水平抛出，经过时间t 后进入方向竖直向下的匀强电场，再经过时间t 速度方向重新变为水平，已知初、末位置分别为A 点和C 点，经B 点进入电场．不计空气阻力，下列分析正确的是( )图14A ．电场力大小为3mgB ．从A 到C 的运动过程，小球动量守恒 C ．小球从A 到B 与从B 到C 的速度变化相同D ．从A 到C 的高度h ＝gt 2三、非选择题(本题共4小题，共38分)15. (8分)如图15所示，两根相距L ＝1 m 的足够长的光滑金属导轨组成两组导轨，一组导轨水平，另一组导轨与水平面成37°角，拐角处连接一阻值R ＝1 Ω的电阻．质量均为m ＝2 kg 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨电阻不计，两杆的电阻均为R ＝1 Ω.整个装置处于磁感应强度大小B ＝1 T 、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中．当ab 杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时，cd 杆静止．g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6， cos 37°＝0.8，求：图15(1)水平拉力的功率；(2)现让cd杆固定，求撤去拉力后ab杆产生的焦耳热．16. (10分)如图16所示，光滑导轨EF、GH等高平行放置，EG间宽度为FH间宽度的3倍，导轨右侧水平且处于竖直向上的匀强磁场中，左侧呈弧形升高．ab、cd是质量均为m的金属棒，现让ab从离水平轨道h高处由静止下滑，设导轨足够长．求：图16(1)ab、cd棒的最终速度的大小；(2)全过程中感应电流产生的焦耳热．17. (10分)如图17所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ＝30°的斜面上，导轨电阻不计，间距L＝0.4 m，导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为MN.Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B＝0.5 T．在区域Ⅰ中，将质量m1＝0.1 kg、电阻R1＝0.1 Ω的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑．然后，在区域Ⅱ中将质量m2＝0.4 kg、电阻R2＝0.1 Ω的光滑导体棒cd 置于导轨上，由静止开始下滑．cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g＝10 m/s2，问：图17(1)cd下滑的过程中，ab中的电流方向；(2)ab刚要向上滑动时，cd的速度v为多大；(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x＝3.8 m，此过程中ab上产生的热量Q是多少．18．(10分)(2017·天津理综·12)电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器．电磁轨道炮示意图如图18，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C.两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计．炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触．首先开关S接1，使电容器完全充电．然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出)，MN开始向右加速运动．当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨．问：图18(1)磁场的方向；(2)MN刚开始运动时加速度a的大小；(3)MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少．答案精析1．D 2.A 3.A 4.D 5.D6．C [两粒子均逆时针运动，根据左手定则可知有两种情况：①磁场垂直纸面向里，粒子均带正电；②磁场垂直纸面向外，粒子均带负电，故A 、D 错误；根据洛伦兹力提供向心力得q v B ＝m v 2R ，可得R ＝m vqB ，分析可知当速率v 、电荷量q 、磁感应强度B 均相等时，半径R 越大的粒子质量m 就越大，根据R ＝m vqB 可知，磁感应强度B 相同，当两粒子动量p ＝m v 相等时，半径R 越小的粒子电荷量q 越大，所以乙粒子电荷量较大，故B 错误，C 正确．] 7．C [在0～lv 时间内线框上边框进入磁场，切割磁感线产生的电动势大小恒定，感应电流沿逆时针方向，可排除D 项；在l v ～3lv 时间内，线框穿出磁场，磁通量一直减少，感应电流均沿顺时针方向，电流为负值，可排除A 、B 两项，故C 项正确．]8．C [从图示位置开始计时，一个周期T 内，在0～T 4、T 2～34T 内没有感应电流产生，在T 4～T 2，34T ～T 内有感应电流产生，在T 4～T 2，34T ～T 内线框产生的总的感应电动势 E ＝4×12Br 2ω＝2Br 2ω，则在一周期内电路消耗的电能为Q ＝E 2R ·T 2，T ＝2πω，解得Q ＝4πB 2ωr 4R ，C 项正确．] 9．BD10．AB [导体棒ab 以一定初速度v 下滑，切割磁感线产生感应电动势和感应电流，由右手定则可判断出电流方向为从b 到a ，由左手定则可判断出ab 棒所受安培力方向水平向右，选项A 正确．当mg sin θ＝BIL cos θ时，ab 棒沿导轨方向合外力为零，可以以速度v 匀速下滑，选项B 正确．由于速度方向与磁场方向夹角为(90°＋θ)，刚下滑的瞬间ab 棒产生的感应电动势为E ＝BL v cos θ，选项C 错误．由能量守恒定律知，ab 棒减少的重力势能不等于电阻R 上产生的内能，选项D 错误．] 11．AC12．AB [进入磁场前和通过磁场后，线框只受重力，加速度恒为g .设线框下边进入磁场时速度为v ，则线框中感应电动势E ＝Bd v ，由闭合电路欧姆定律有I ＝ER ，安培力F ＝BId ，解得F ＝B 2d 2v R ，若F ＝mg ，则线框匀速穿过磁场，A 项正确；若F >mg ，则线框减速通过磁场，由牛顿第二定律有B 2d 2vR－mg ＝ma 1，可知线框加速度不断减小，B 项正确；若F <mg ，线框在磁场中刚开始做加速运动，由牛顿第二定律有mg －B 2d 2v R＝ma 2，所以线框加速度不断减小，当F ＝mg 时线框匀速运动，故C 、D 项错．]13．BC [由楞次定律得感应电流沿顺时针方向，A 错误；设线圈向右移动一段距离Δl ，则通过线圈的磁通量变化为ΔΦ＝Δl ·ΔB Δx·a 2＝Δl ·a 2k ，而所需时间为Δt ＝Δl v ，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为E ＝ΔΦΔt ＝ka 2v ，故感应电流大小为I ＝E R ＝ka 2v R，B 正确；线圈匀速运动时，外力与安培力平衡，由平衡条件得F ＝(B 2－B 1)Ia ＝ka 2I ＝k 2a 4v R ，C 正确；线圈的AB 、CD 两条边所受安培力大小相等，D 错误．]14．BD [小球从A 到B 过程中，小球只受重力，所以做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，故v y ＝gt ，小球从B 到C 过程中，小球受到重力、电场力，要使在竖直方向上到达C 点时竖直速度为零，所以小球在竖直方向上做匀减速直线运动，故v y ＝at ，根据牛顿第二定律可得F －mg ＝ma ，联立解得a ＝g ，F ＝2mg ，方向都竖直向上，故从A 到C 的竖直高度为h ＝12gt 2＋12gt 2＝gt 2，A 错误，D 正确；小球从A 到B 过程中速度变化为Δv 1＝gt ，方向竖直向下，从B 到C 过程中速度变化为Δv 2＝－gt ，方向竖直向上，两者大小相同，方向不同，C 错误；因为从A 到C 点过程中水平方向上做匀速直线运动，故A 点和C 点的动量守恒，故B 正确．]15．(1)864 W (2)864 J解析 (1)cd 杆静止，由平衡条件可得mg sin θ＝BIL ，解得I ＝12 A由闭合电路欧姆定律得2I ＝BL v R ＋R 2，得v ＝36 m/s 水平拉力F ＝2BIL ＝24 N ，水平拉力的功率P ＝F v ＝864 W(2)撤去外力后ab 杆在安培力作用下做减速运动，安培力做负功，先将棒的动能转化为电能，再通过电流做功将电能转化为整个电路产生的焦耳热，即焦耳热等于杆的动能的减小量，有Q ＝ΔE k ＝12m v 2＝1 296 J 而Q ＝I ′2·32R ·t ，ab 杆产生的焦耳热Q ′＝I ′2·R ·t ，所以Q ′＝23Q ＝864 J. 16．(1)v ab ＝2gh 10 v cd ＝32gh 10 (2)9mgh 10解析 ab 下滑进入磁场后切割磁感线，在abdc 电路中产生感应电流，ab 、cd 各受不同的磁场力作用而分别做减速、加速运动，电路中感应电流逐渐减小，当感应电流为零时，ab 、cd 不再受磁场力作用，各自以不同的速度匀速滑动．(1)ab 在左侧弧形轨道上自由下滑，机械能守恒，mgh ＝12m v 2① 由于ab 、cd 串联在同一电路中，任何时刻通过的电流总相等，两个金属棒的有效长度 l ab ＝3l cd ，故它们受到的安培力为F ab ＝3F cd ②在安培力作用下，ab 、cd 各自做变速运动，产生的感应电动势方向相反，当E ab ＝E cd 时，电路中感应电流为零(I ＝0)，安培力为零，ab 、cd 运动趋于稳定，此时有Bl ab v ab ＝Bl cd v cd所以v ab ＝13v cd ③ ab 、cd 受安培力作用，动量均发生变化，由动量定理得F ab ΔT ＝m (v －v ab )④F cd ΔT ＝m v cd ⑤联立以上各式解得v ab ＝2gh 10，v cd ＝32gh 10(2)根据系统的总能量守恒可得Q ＝mgh －12m v ab 2－12m v cd 2＝9mgh 10. 17．(1)由a 流向b (2)5 m/s (3)1.3 J解析 (1)由右手定则可判断出cd 中的电流方向为由d 到c ，则ab 中电流方向为由a 流向b .(2)开始放置时ab 刚好不下滑，ab 所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为F max ，有F max ＝m 1g sin θ①设ab 刚要上滑时，cd 棒的感应电动势为E ，由法拉第电磁感应定律有E ＝BL v ②设电路中的感应电流为I ，由闭合电路欧姆定律有I ＝E R 1＋R 2③ 设ab 所受安培力为F 安，有F 安＝BIL ④此时ab 受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件有F 安＝m 1g sin θ＋F max ⑤ 综合①②③④⑤式，得v ＝2m 1g sin θB 2L 2(R 1＋R 2)，代入数据解得v ＝5 m/s (3)设cd 棒运动过程中在电路中产生的总热量为Q 总，由能量守恒定律有m 2gx sin θ＝Q 总＋12m 2v 2 又Q ＝R 1R 1＋R 2Q 总，解得Q ＝1.3 J 18．(1)垂直于导轨平面向下 (2)BlE mR (3)B 2l 2C 2E m ＋B 2l 2C解析 (1)根据左手定则可判断磁场的方向为垂直于导轨平面向下．(2)电容器完全充电后，两极板间电压为E ，当开关S 接2时，电容器放电，设刚放电时流经MN 的电流为I ，有I ＝E R① 设MN 受到的安培力为F ，有F ＝IlB ②由牛顿第二定律，有F ＝ma ③联立①②③式得a ＝BlE mR④ (3)当电容器充电完毕时，设电容器上电荷量为Q 0，有Q 0＝CE ⑤开关S 接2后，MN 开始向右加速运动，速度达到最大值v max 时，设MN 上的感应电动势为E ′，有E ′＝Bl v max ⑥依题意有E ′＝Q C⑦ 设在此过程中流经MN 的平均电流为I ，MN 上受到的平均安培力为F ，有F ＝I lB ⑧ 由动量定理，有F Δt ＝m v max －0⑨又I Δt ＝Q 0－Q ⑩联立⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得Q ＝B 2l 2C 2E m ＋B 2l 2C。
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第十章45分钟章末检测卷
满分100分
一、选择题(1～5题只有一项符合题目要求，6～8题有多项符合题目要求，每小题6分，共48分)
1．一匀强磁场的边界是MN，MN左侧是无场区，右侧是匀强磁场区域，如图甲所示，现有一个金属线框以恒定速度从MN左侧进入匀强磁场区域．线框中的电流随时间变化的I－t图象如图乙所示．则可能的线框是如图丙所示中的( )
解析：从乙图看到，电流先均匀增加后均匀减小，而线圈进入磁场是匀速运动，所以有效长度是均匀增加的，所以D项正确，B项排除的原因是中间有段时间电流恒定不变．
答案：D
2．美国《大众科学》月刊网站报道，美国明尼苏达大学的研究人员发现：一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能．具体而言，只要略微
提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示．A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径．现对A进行加热，则( )
A．B中将产生逆时针方向的电流
B．B中将产生顺时针方向的电流
C．B线圈有收缩的趋势
D．B线圈有扩张的趋势
解析：合金材料加热后，合金材料成为强磁体，通过线圈B的磁通量增大，由于线圈B内有两个方向的磁场，由楞次定律可知线圈只有扩张，才能阻碍磁通量的增加，C错误、D正确；由于不知道极性，无法判断感应电流的方向，A、B错误．
答案：D
3．(2018·肇庆市高中毕业班模拟考试)如图所示，水平放置的平行金属导轨MN和PQ之间接有定值电阻R，导体棒ab长为l且与导轨接触良好，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，现使导体棒ab向右匀速运动，下列说法正确的是( )
A．导体棒ab两端的感应电动势越来越小
B．导体棒ab中的感应电流方向是a→b
C．导体棒ab所受安培力方向水平向右
D．导体棒ab所受合力做功为零
解析：0～1 s，感应电动势为E1＝
Δ
律可知感应电流大小为I1＝E1
R
＝
4π
4
(A)＝
时针方向，为负方向，结合选项知C正确．。