2021年考试大纲逐条解读选修3-2

电磁感应现象（I）一.选择题（共3小题）（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ー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（2008•海南）法拉第通过精心设计的ー系列试验,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（2005•全国）如图所示，abed为ー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。如果线圈做下列几种运动:①在纸面内向右平移②沿垂直于纸面方向平移③绕ab边转动④绕通过线圈中心、垂直于纸面的轴转动在上述几种运动中（ ）A.①、②都不能产生感应电流,③、④都能产生感应电流B.②、③都不能产生感应电流,①、④都能产生感应电流C.②、④都不能产生感应电流，①、③都能产生感应电流D.①、②、④都不能产生感应电流，③能产生感应电流参考答案与试题解析选择题（共3小题）.【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ー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。.【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：Ao.【解答】解:①、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。②、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。③、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;④、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正确，ABC错误故选:D。磁通量（I）一.选择题（共1小题）（2017•江苏）如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.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）=BS,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=nr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:0=nBr2.与线圈的大小无关。故A正确,BCD错误。故选:Ac法拉第电磁感应定律（II）一.选择题（共13小题）（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,〇为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻。可绕〇转动的金属杆，M端位于PQS±,OM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0）。在过程I、II中，流过OM的电荷量相等，则セ」等于（ ）BA.义 B.3 C.エ D.24 2 4（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，ー边长为11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（ ）；XX；••；XX；•I'♦；XX"IXX•♦♦'XX••♦•XX:♦:[XXh►，♦田

（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,ー圆环形金属框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（ ）PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向（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STM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

可加磁场区可加磁场区（2015•新课标H）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3逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知be边的长度为1.下列判断正确的是（ ）(0(0Ua>Uc,金属框中无电流Ub>Uc,金属框中电流方向沿a-b-c-aUbc=--B12co,金属框中无电流2Ubc=—Bl2a）,金属框中电流方向沿a-c-b-a2（2014•新课标I）如图（a）,线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图（b）所示,已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（ ）c.（2013•新课标0）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ー边平行,磁场方向竖直向下。导线框以某ー初速度向右运动。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（2013•大纲版）纸面内两个半径均为R的圆相切于〇点,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.ー长为2R的导体杆OA绕过〇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.若选取从〇指向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（ ）

（2013•新课标I）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。用カ使MN向右匀速运动,从a位置开始计时,运动中MN始终与/bac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（ ）（2012•新课标）如图,均匀磁场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Bo.使该线框从静止开始绕过圆心〇、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「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（△t43B。 2WBo 3B0 3 D. し• U. 兀 兀 兀 2兀（2011•海南）如图，EOF和E’0'F,为空间ー匀强磁场的边界,其中E〇〃E'O',F〇〃F'〇',且EOLOF:〇〇,为/EOF的角平分线,〇〇’间的距离为L:磁场方向

垂直于纸面向里。ー边长为L的正方形导线框沿〇’〇方向匀速通过磁场,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t的关系图线可能正确的是（）（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,ー个边长也为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（ ）（2007•全国卷II）如图所示，在PQ、QR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-bfcfdfeff为线框中有电动势的正方向.以下四个£-t关系示意图中正确的是()二.多选题(共6小题)(2018•新课标小)如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧。导线PQ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( )图(a) 图(b)A.在t=エ时为零B.在t=エ时改变方向2C.在t=エ时最大,且沿顺时针方向2D,在t=T时最大，且沿顺时针方向

（2017•新课标II）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ー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（ ）金・支架ム『叫・电0,ド了い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（2017•新课标H）两条平行虚线间存在ー匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1m、总电阻为0.005。的正方形导线框abed位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd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（ ）图（a） 图（b）A.磁感应强度的大小为0.5TB,导线框运动速度的大小为0.5m/sC.磁感应强度的方向垂直于纸面向外D.在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框所受的安培カ大小为0.1N（2016•新课标H）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（ ）bbA.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（2016•新课标1H）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: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0m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t=エ时，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（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4.5X105T.-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）（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。ー金属杆置于导轨上,金属杆右侧存在ー磁感应强度大小为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。（2016•新课标H）如图，水平面（纸面）内间距为1的平行金属导轨间接ー电阻，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ル重力加速度大小为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。TOC\o"1-5"\h\z:X X X X”JL ; X X X X ： IY ： X X X XI；X X X xj四.解答题（共4小题）（2016•新课标HI）如图，两条相距1的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接ー阻值为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!随时间t的变化关系为Bi=kt,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Bo,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MN,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t=0至ijt=to时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;（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。（2016•新课标I）如图，两固定的绝缘斜面倾角均为〇,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因重力加速度大小为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）金属棒运动速度的大小。（2014•新课标H）半径分别为r和21•的同心圆形导轨固定在同一水平面内，ー长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨中心〇,装置的俯视图如图所示.整个装置位于ー匀强磁场中,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点之间接有一阻值为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绕〇逆时针匀速转动、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山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.D(2013•新课标I)如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为。,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。在导轨上放置ー质量为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H，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:△中=BZkS=1B兀r2

ハ中~4~BR根据法拉第电磁感应定律有：£1=卒上=2——△tjAtj设回路的总电阻为r,第一次通过线圈某ー横截面的电荷量为：qi=IiAti=-lAt=r12EBRi...Q4r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△12,△中‘=ヲ（B，-B）R2第二次通过线圈某ー横截面的电荷量为:q2=l2&2=.△・厶’一.=アe,ーB-R…②r 2r由题,qi=q2③联立①②③可得:£-=3.故B正确,ACD错误,B2故选：Bo.【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，产生的感应电动势为：Ei=2bLv,根据电流为：il=—し=怨匕,根据右手定则可知电流方向为顺时针;RR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：i2=^=型二,根据右手定则可知电流方向为逆时针。RR故D正确、ABC错误。故选：D。.【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:Do.【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BC选项,只能上下振动时,オ有磁通量变化，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:Ao.【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Ua=Ub<Uc,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=B1v=Bl(91)ニュ上ド川,由于UbVUc,所以Ubc=ー丄Bド3,2 2 2磁通量一直为零,不变,金属框中无电流，故C正确,D错误;故选：Co.【解答】解:因为线圈cd中每个时间段内电流大小不变化，则每个时间段内产生的感应电动势不变;根据法拉第电磁感应定律得：e=n-41s,△t电流为:i=旦=!合更5,RAfR则线圈ab中每个时间段内电流的磁场均匀变化。正确反应这ー关系的图象只有C.故C正确,A、B、D错误。故选：Co.【解答】解:线圈以一定初速度进入磁场，则感应电动势为:E=BLv闭合电路欧姆定律，则感应电流为：［上R安培カ为:f=BIL=Bpv由牛顿第二定律为:F=ma由于v减小,所以a也减小,当完全进入磁场后,不受到安培カ，所以做匀速直线运动,当出磁场时，速度与时间的关系与进入磁场相似。而速度与时间的斜率表示加速度的大小,因此D正确，ABC错误;故选：D。.【解答】解:由右手定则可判,开始时感应电动势为正,故D错误;设经时间t导体杆转过的角度为a,则a=3t,导体杆有效切割长度为L=2Rsin3t。由E=^BL23可知，E=2BR2a)sin2a)t,B、R、3不变，切割的有效长度随时间先增大后减小，且做非线性、非正弦的变化,经半个周期后,电动势的方向反向,故ABD错误，C正确:故选:Co.【解答】解:设/bac=2。，单位长度电阻为Ro则MN切割产生电动势E=BLv=Bv2vtXtan0=2Bv2ttan0回路总电阻为区二(2丫廿@1184^^-)Rn=vtRo(2tan0由闭合电路欧姆定律得:I=E=——2Bv%ピ四6——= 2Bvtan9——RvtR0(2tan9+ Rn(2tan04 0~)u COS。 U COSi与时间无关,是一定值,故A正确,BCD错误,故选:Ao.【解答】解:若要电流相等,则产生的电动势相等。设切割长度为L,而半圆的直径为d,从静止开始绕过圆心〇以角速度〇)匀速转动时,线框中产生的感应电动势大小为E4BL239Bo(£sと*①根据法拉第定律得E会ザ5卷号兀爲)2=ポザ②①②联立得纯用上△t兀故ABD错误，C正确，故选：Co.【解答】解:在整个正方形导线框通过磁场的过程中，切割磁感线的边框为两竖直边框，两水平边框不切割磁感线。由于正方形导线框沿〇’〇方向匀速通过磁场,①从开始到左边框到达〇’之前，进入磁场切割磁感线的有效长度随时间均匀增加，根据E=BLv得出感应电动势随时间也均匀增加，由于电阻不变,所以感应电流i也随时间均匀增加。

根据右手定则判断出感应电流的方向,结合导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,得出开始为正方向。②当左边框到达〇’〇之后，由于进入磁场切割磁感线的有效长度不变,所以感应电流i不变。③当左边框到达〇’〇中点，右边框即将进入磁场切割磁感线，由于左边框的切割磁感线的有效长度在减小,而右边框切割磁感线有效长度在增大,而左右边框切割磁感线产生的感应电动势方向相反，所以整个感应电动势随时间也均匀减小。④当左边框到达距〇点L时，左右边框切割磁感线的有效长度相等，此时感应电动势为〇,4再往后跟前面过程相反。故人、C、D错误，B正确。故选:B..【解答】解:A、从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中,线框切割磁感线的有效长度逐渐增大，所以感应电流也逐渐拉增大，故A错误:B、从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界时,切割磁感线有效长度不变,故感应电流不变，故B错误;C、当正方形线框下边离开磁场，上边未进入磁场的过程比正方形线框上边进入磁场过程中,磁通量减少的稍慢,故这两个过程中感应电动势不相等,感应电流也不相等,故D错误,C正确。故选:Co.【解答】解:下面是线框切割磁感线的四个阶段示意图。XXXXX•XXIXXNxxxixxXXXXXXXXXX•XXIXXNxxxixxXXXXX在第一阶段，只有be切割向外的磁感线,由右手定则知电动势为负，大小为Blv.在第二阶段,be切割向里的磁感线，电动势为逆时针方向，同时de切割向外的磁感线，电动势为顺时针方向，等效电动势为零。在第三阶段，de切割向里的磁感线同时af切割向外的磁感线,两个电动势同为逆时针方向，等效电动势为正,大小为3Blv.在第四阶段,只有af切割向里的磁感线，电动势为顺时针方向，等效电动势为负大小为2Blv.故C正确,A、B,D错误。故选:Co二.多选题（共6小题）.【解答】解:A、向上的电流在线框处的磁场的方向向里,由图可知,当时间为q••!・时刻,电流的变化率为0,电流产生的磁场的变化率为〇,则线框产生的感应电动势与感应电流为〇,且在感应电流为0的时刻,感应电流的方向会发生变化;故A正确，B错误;C、结合正弦曲线变化的特点可知,当PQ中的电流为。时,电流的变化率最大，所以电流产生的磁场的变化率最大,所以在时刻t=エ时或t=T时刻线框内磁通量的变化率最大,2则产生的电动势最大;在t=エ时刻，向里的磁场减小，R内产生的感应电流的磁场的方2向向里，根据安培定则可知，电流的方向为顺时针方向,同理可知,在t=T时刻感应电流的方向为逆时针方向，故C正确,D错误。故选:AC〇.【解答】解;AD、当左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉或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，通电后根据左手定则可知下边受到的安培力方向向右,线圈开始转动,在前半周转动过程中,线圈中有电流,安培力做正功,后半周电路中没有电流,安培カ不做功,由于惯性线圈能够连续转动,故A、D正确；B、线圈中电流始终存在,安培カ先做正功后做负功，但同时重力做负功,因此在转过一半前线圈的速度即减为〇,线圈只能摆动，故B错误;C、左右转轴不能同时接通电源，始终无法形成闭合回路，电路中无电流，不会转动,故C错误。故选;ADo.【解答】解;AB、由图象可以看出,0.2-0.4s没有感应电动势，所以从开始到ab进入用时0.2s,导线框匀速运动的速度为;v=L=.O・ 5m/s,根据E=BLv知磁感应强度为;B=-L=°-01—1=02「故A错误,B正确。Lv0.1X0.5C、由b图可知,线框进磁场时，感应电流的方向为顺时针，根据楞次定律得，磁感应强度的方向垂直纸面向外,故C正确。D、在0.4-0.6s内，导线框所受的安培カF=BIL=BLv=0.04X0.01义Qj5n=oo4N,R 0.005故D错误。故选:BCo.【解答】解:AB、铜盘转动产生的感应电动势为:e=1.bl2(0,b、L、3不变,E不变,电流大小恒定不变,由右手定则可知,回路中电流方向不变,若从上往下看,圆盘顺时针转动,由右手定则知，电流沿a到b的方向流动，故AB正确;C、若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向不变，大小变化，故C错误;D、若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,回路电流变为原来2倍，根据p=I2r电流在r上的热功率也变为原来的4倍，故D错误:故选:AB。.【解答】解:A、半径切割磁感线产生的感应电动势:B'E=BLv=BL-^y-^yBL"0)L=yBL E2TN线框转动一周只有丄丁时间内有感应电流——X丄二 E2TN线框转动一周只有丄丁时间内有感应电流——X丄二1組T② R 2 ■联立①②得、二故D错误故选:BCoM、N两线框匀速转动,M线框第一个歩电流方向逆时针，第二个ア电流顺时针方向;N线框，相框转动ー圈，只有ジ的时间有感应电流,第一个市电流逆时针,第二个丄T电流为〇.第三个ラ电流顺时针方向，第四个と丁没有电流,依次循环。画出M、N线框中电流随时间变化的关系图线如图所示，所以两线框中感应电流的周期相等，故B正确;C、t』，两线框均有一条半径在切割磁感线产生感应电动势，感应电动势的大小为T8yBL2W,故C正确;*一 E2„D、根据电流的热效应,对M线框——T=I，T①

19.【解答】解:海水在落潮时自西向东流,该过程可以理解为:自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场。根据右手定则,右岸即北岸是正极电势高,南岸电势低,D正确,C错误;根据法拉第电磁感应定律E=BLv=4.5X10-5x100X2=9X1（/3丫,B正确，A错误。故选:BDo三.计算题（共2小题）20.【解答】解:由题意可知,开始时导体棒产生的感应电动势为:E=Blvo,依据闭合电路欧姆定律，则电路中电流为：1=巴包，RBム］2V再由安培カ公式有：F=BI1= 1：RFB2l2vn设导体棒的质量为m,则导体棒在整个过程中的加速度为：a=±= °mRm设导体棒由开始到停止的位移为x,由运动学公式:0ー丫2二一2ax解得：X=W2aRiDVq2B解得：X=W2aRiDVq2B212故正中间离开始的位移为：x中Ridvq4B212设导体棒在中间的位置时的速度为V,由运动学公式有:v2-v02=2ax中解得:v=^lVn20则导体棒运动到中间位置时,所受到的安培カ为：

f_bi1V2B2I2v02R导体棒电流的功率为:22〇V2TX2B答:金属杆运动到磁场区域正中间时所受安培力的大小ぜ、I“°,及此时电流的功率2R出22B1v02R21.【解答】解:（1）根据牛顿第二定律:F-pmg=ma…①刚进磁场时的速度:v=at0…②感应电动势为:E=B1V。…③いkBltn（F-M-ing）へ解得:e=—— シ…④10（2）根据右手定则,导体棒中的电流向上,由左手定则知安培力水平向左匀速运动受力平衡：F=pmg+BI'1…⑤回路电流为：「上…⑥答:（1）金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小为白电匚セ㈣_；1022（2）电阻的阻值为B1［九10四.解答题（共4小题）.【解答［解:（1）根据法拉第电磁感应定律有：E=公生=绰ヱAtAt结合闭合电路欧姆定律有:i=旦,R及电量表达式有:4=卜=绿,2=ド05レRR（2）根据题意可知，MN左边的磁场方向与右边的磁场方向相同,那么总磁通量即为两种情况之和,即为:在时刻t(t>to)穿过回路的总磁通量为:0=4>1+¢2=ktS+Bovo(t-to)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=Ei+E2=kS+Bolvo；RkS+Bn1Vn根据闭合电路欧姆定律,则线圈中产生感应电流大小为:1=リ= 5-5.RR那么安培カ大小为:FA=Boii=BP.(kS+B9lvP.)1;R最后根据平衡条件,则水平恒カ大小等于安培力大小,即为:F=B°(kS+B°lvlQ)1；R答:(1)在t=0至Ijt=to时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值|ピ"R(2)在时刻t(t>to)穿过回路的总磁通量ktS+Bovo(t-to)1,金属棒所受外加水平恒カ1vlB0(kS+BnlVn)l的大小- y__y—,R.【解答】解:(1)设导线的张力的大小为T,右斜面对ab棒的支持力的大小为N,作用在ab棒上的安培力的大小为F,左斜面对cd的支持力大小为n.对于ab棒，由力的平衡条件得2mgsin8=ルN[+T+F①Nj=2n)gcos0②对于cd棒，同理有mgsinS+ルN2=T(3)No-rogcos8④联立①②③④式得F=mg(sin0-3ncos0)⑤(2)由安培カ公式得F=BIL@这里I是abcda中的感应电流.ab棒上的感应电动势为£=BLv⑦式中，v是ab棒下滑速度的大小,由欧姆定律得联立⑤⑥⑦⑧式得v=(sin8-3M-cos8>臂キ⑨答:(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小mg(sin。ー311cos〇);(2)金属棒运动速度的大小(sin6-3|1cose)」署ア24.【解答】解:(1)AB中感应电动势的大小为E=Lb(2r)?3ー丄8ノ3=1.58ノ3,2 2感应电流大小：1=リ=,Hr5;R2R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)设导体棒克服摩擦カ做功的功率为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カ相等,故两导轨对导体棒的摩擦カ均为f=—|img,2所以P=fv=^mgX丄(2r+r)u)=色卩mgoor,2 2电功率:P电:外:9d1.0)4R由能量守恒定律得：P^P+P电,解得：P外=Wumg3r+?Br.2 4R答:(1)通过电阻R的感应电流的方向:C-D,大小:あ但;2R(2)外力的功率为Wumg3r+，Br"2 4R25.【解答】解:(1)设金属棒下滑的速度大小为v,则感应电动势为£=83,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,考，联立可得,Q=CBLvo(2)设金属棒的速度大小为v时，经历的时间为3通过金属棒的电流为i,金属棒受到的磁场カ方向沿导轨向上,大小为fi=BLi,设在时间间隔(t,t+Z\t)内流经金属棒的电荷量为△(3,则△Q=CBLZ\v,按定义有:△Q也是平行板电容器极板在时间间隔（t,t+Z\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:f2=ロN,式中,N是金属棒对于导轨的正压カ的大小,有N=mgcos0,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:mgsin0-fi-f2=ma,即:mgsin0-|imgcos0=CB2L2a+ma：联立上此式可得:n＞（Sine-M，C0Se）gom+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（sin9一卩cos8）gtv= 0"? 0m+B'L'C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マ=じ83；（2）金属棒的速度大小随时间变化的关系v=m（sinB-\c：s8）gt。id+B2L2C一.选择题（共4小题）（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.abc是正确的,d是错误的be是正确的,ad是错误的bed是正确的,a是错误的bd是正确的,ac是错误的（2016•海南）如图，ー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（ ）“0.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（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（2012•新课标）如图所示,ー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。已知在t=0至リt=ti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,则i随时间t变化的图线可能0000二.多选题（共1小题）（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/r