高中物理人教版选修3-2电磁感应难题(带答案解析)

高中物理电磁感应

一・选择题（共20小题）

1.如图所示，水平地面上方矩形区域内有磁感应强度方向垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长不等的正方形单匝闭合

线圈，分别用同种材料、不同粗细的均匀导线绕制做成，使两线暖在距离磁场上边界h高处由静止开始自由下落并

进入磁场，磁场上、下边界间距为（1,两线圈最后落到地面上.运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下

边缘平行于磁场上边界，则下列说法中正确的是（）

口L

A.两线圈中产生的焦耳热可能相等B.两线圈刚进入磁场时受到的安培力一定不相等

C.整个过程中两线圈的重力做功的功率一定相等D.两线圈落地时的速度大小相等

2.如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为Ro,一部分弯曲成直径为d的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良

好。恻圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为Bo寻线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F

作用下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小。设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，设导体回路是柔软的，此圆

圈从初始的直径d到完全消失所需时间I为（）

A.—"uB."U'C.―“uD."U.

16FR08FR04FR02FR0

3.下列各图中的导体棒是闭合1口1路的一部分，图中分别标出了导体棒的速度方向、磁场方向和棒中感应电流的方向,

其中三者关系正确的是（）

4.如图所示，平行导体滑轨MM'、NN'放置于同一水平面上，固定在竖直向下的匀强磁场中，导体棒AB、CD横放

在滑轨上且静止，形成一个闭合电路。当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向及CD受到的安培力方向分

别为（）

/»

NCBN'

A.电流方向沿ABCD,安培力方向向右B.电流方向沿ADCB,安培力方向向右

C.电流方向沿ABCD,安培力方向向左D.电流方向沿ADCB,安培力方向向左

5.如图所示装置中，ab、cd杆原来均静止，当ab杆在外力作用下向右加速运动，cd杆保持静止，忽略闭合铁芯漏磁,

则下列说法不正确的是（）

XXXX

XX

XX浜二

b

A.ab杆中感应电流方向是从a到b,a端电势高于b端B.线圈L2的磁通量增大

C.cd杆中感应电流方向是从c到dD.cd杆受到水平向右的安培力的作用

6.如图所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环P,在圆环P的正上方固定一个线圈Q,线圈Q与平行金属导轨相连

并与导体棒ab组成闭合回路，金属导轨处于垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，由于导体棒ab的运动，使得圆

环P中产生逆时针方向（从上向下看）的感应电流，并且对桌面的压力小于圆环P的重力，下列说法正确的是（）

A.导体棒ab向右加速运动B.导体棒ab向左加速运动

C.导体棒ab向右减速运动D.导体棒ab向左减速运动

7.如图甲所示，梯形硬导线框abed固定在磁场中，磁场方向与线框平面垂直，图乙表示该磁场的磁感应强度B随时

间［变化的关系，t=0时刻磁场方向垂直纸面向里。在0〜5to时间内，设垂直ab边向上为安培力的正方向，线框

ab边受到该磁场对它的安培力F随时间I变化的关系图为（）

D.

8.一长直铁芯上绕有线圈P,将一单匝线圈Q用一轻质绝缘丝线悬挂在P的左端，线圈P的中轴线通过线圈Q的中

心，且与线圈Q所在的平面垂直。将线圈P连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E为直流电源，S为

开关。下列情况中，可观测到Q向右摆动的是（）

A.S闭合的瞬间B.S断开的瞬间C.在S闭合的情况下，将R的滑片向b端移动时

D.在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变

9.如图所示的各种情境中，满足磁铁与线圈相耳排斥，通过R的感应电流方向从a到b的是（）

D.

10.如怪所示，弹簧上端固定，下端悬挂•个磁铁。如果在磁铁的下端的水平桌面.上放•个固定的闭合线圈，并使磁

极上下振动。磁铁在向下运动的过程中，下列说法正确的是（）

A.线圈给它的磁场力始终向上B.线圈给它的磁场力先向上再向下

C.线圈给它的磁场力始终向下D.线圈给它的磁场力先向下再向上

11.如图甲所示，abed是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m,电阻为R.在金属线框的卜

方有匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线枢的氏边平行，磁场方向垂直于线框平面向

里。现使金属线框从MN卜方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到be刚好运动到匀强磁

场PQ边界的v-l图象，图中数据均为已知量。重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A.金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adeba方向B.MN和PQ之间的距离为vi（t2-U）

C.磁场的磁感应强度为一3——二醉D.金属线框在0T3的时间内所产生的热量为mgw

V

1«2-匕））V1

12.如佟所示，空间存在垂直纸面向里的磁场，磁场在竖直方向均匀分布，在水平方向非均匀分布，且关于竖直平面

MN对称。绝缘细线上端固定在M点，下端与一个粗细均匀的铜制圆环相接。现将圆环由P处无初速释放，圆环第

一次向右摆动最远能到达Q处（图口未画出）。已知圆环始终在同一竖直平面内摆动，则在圆环从P摆向Q的过程

中，下列说法正确的是（）

A.位置P与Q可能在同一高度B.感应电流方向始终逆时针

C.感应电流方向先逆时针后顺时针D.安培力方向始终与运动方向相反

13.如图所示，光滑固定导朝Lm、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合I可路。当一条形磁铁

从高处下落接近回路时（）

A.由于回路磁通量增加，p、q将互相靠拢B.由于回路磁通量增加，p、q将互相远离

C.由于p、q中电流方向相反，所以p、q将互相远离D.磁铁的加速度仍为g

14.光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成•个闭合回路，当•条形磁铁从高处

下落到如图所示位置（)

A.从上往下看产生了顺时针方向的感应电流B.P棒受到的安培力方向水平向右

C.P棒对导轨的压力大于P棒的重力D.磁铁的加速度等于g

15.如图所示，质量为m、半径为I■的金属圆环立在绝缘水平面上，圆环的电阻为R,一根绝缘细线一端连在圆环上,

另一端连接在天花板上，细线刚好拉直，且细线与竖直方向的夹角为60°.竖直虚线MN将圆环一分为二，在虚线

MN右侧加一垂直于金属圆环面向里的匀强磁场，使磁场的磁感应强度B按B=kt（k为常数）的规律随时间I均匀

增大，重力加速度为g，忽略圆环的粗细，t时刻，圆环对水平面的压力刚好为零，则t的值为（）

FmgR「«mgR八«兀mgR

A.------------------o.-------------------------------------U.---------------------

qy[23nHT123[23ni23

兀kr2兀krkr2kr

16.如图甲所示，A、B为两个相同的导体线圈，它们共轴并靠近放置。A线圈中通有乙图所示的交变电流，下列说法

正确的是（规定从左往右看顺时针方向为正）（）

甲乙

A.0〜H时间内，B线圈中的感应电流沿顺时针方向B.t2时刻，B线圈中没有感应电流

C.t2时刻，A、B线圈之间存在相互吸引力D.0〜ti和t3〜t4时间内，B线圈中的感应电流方向相同

17.如图甲所示，光滑水平桌面上静置一边长为L、电阻为R的单质正方形线圈abed,线圈的一边通过一轻杆与固定

的传感器相连。现加一随时间均匀变化、方向垂直桌面向下的匀强磁场，从t=0时刻开始，磁场的磁感应强度均匀

减小，线圈的一半处于磁场中，另一半在磁场外，传感器显示的力随时间变化规律如图乙所示。Fo和to已知，则磁

感应怵度变化率的大小为（）

kxx

d,---：---.a

XXX

…8L

卜XX

力传感器

甲

］屐

18.在空间存在着竖直向上的各处均匀的磁场，将一个不变形的单匝金属圆线圈如图放入磁场中，当磁场的磁感应强

度B随时间t的变化规律如图乙所示时，下图中能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是（规定线圈中感应

电流的正方向为如图甲所示）（）

Bd

C

19.如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，它们形成一个闭合回路，当一

条形磁铁从高处下落接近回路时，下列说法正确的（）

A.磁铁的加速度仍为重力加速度B.磁铁的加速度大于重力加速度

C.P、Q将互相远离D.P、Q将互相靠拢

20.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接，如图所示，导轨上放一根导线ab,磁感线垂

直于导轨所在平面。欲使M所包围的小闭合线圈N中产生顺时针方向的感应电流，则导线ab的运动情况可能是

A.匀速向右运动B.加速向右运动C.减速向右运动D.减速向左运动

二.多选题（共10小题）

21.分另1给门的四角钉上大钉子，用电线（有绝缘外皮的导线）沿着4个钉子绕制一个几十匝的大线圈，线圈的两端

连在一个指针在表盘中央的电流表上.下列可能发生的现象是（）

A.只要让门面对准正南方放置，电流表里就有电流流过

B.只要让门面对准正西方放置，电流表里就有电流流过

C.无论开门还是关门，电流表都有电流流过

D.开门速度越快，电流表指针偏转角度越大

22.根据实际需要，磁铁可以制造成多种形状，如图就是一根很长的光滑圆柱形磁棒，在它的侧面有均匀向外的福射

状磁场。现将磁棒竖直固定在水平地面上，磁棒外套有一个粗细均匀的圆形金属线圈，金属线圈的质量为m,半径

为R，电阻为r，金属线圈所在位置的磁场的磁感应瓠度大小为B.让金属线圈从磁棒上端由静止释放，经一段时间

后与水平地面相碰（碰前金属线圈已达最大速度）并原速率反弹，又经时间t,上升到距离地面高度为h处速度减

小到零。下列说法中正确的是（）

（a）纵根而示意图（1>）俯视图

A.金属线圈与地面撞击前的速度大小一1y.°

47T2B2R2

2

B.撞击反弹后上升到最高处h的过程中,通过金属线圈某一截面的电荷量mg；_

333

8nBR2兀BR

2

C.撞击反弹后上升到最高处h的过程中,通过金属线圈某一截面的电荷量m.犀上

8H3B3R3兀BR

3„22

D.撞击反弹后上升到最高处h的过程中,金属线圈中产生的焦耳热疑三二mgh

327T4B4R4

23.用一段截面半径为r、电阻率为p、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R（r<<R）的圆环，圆环竖直向下

落入如图所示的径向磁场中。圆环的圆心始终在N极的轴线上，圆环所在的位置的磁感应强度大小均为B,当圆环

在加速下落时某一时刻的速度为V,则（)

R2

A.此时整个环的电动势为E=2BVTTRB.此时圆环的加速度a=以匕

Pd

C.忽略电感的影响，此时圆环中的电流1=空工电

P

D.如果径向磁场足够长，则圆环的最大速度\m=冬旦

B2

24.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场.若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示.则

()

A.线圈中0时刻感应电动势最小B.线圈中C时刻感应电动势为零

C.线圈中C时刻感应电动势最大D.线圈从O至C时间内平均感应电动势为0.4V

25.如图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图.将钢盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a、

b导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流.若图中铜盘半径为L,匀强

磁场的磁感应强度为B,回路总电阻为R,从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为3.则下列说法正确的是（）

A.叵路中有大小和方向周期性变化的电流B.回路中电流大小恒定，且等于弛！2

2R

C.回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a导线流向旋转的铜盘

D.若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中不会有电流流过

26.如许所示，两个正方形虚线框之间的四个区域有大小相等的匀强磁场，左侧两个区域垂直纸面向里，右侧两个区

域垂直纸面向外.现有一个大小与磁场区域外边缘等大的正方形金属线框abed止对着磁场区域水平向右匀速运动，

在线图通过磁场区域时有下面四个图象，其中A是电路中电流时间图象，B是线圈中be部分两端电压时间图象，C

是线标受到的安培力时间图象.D是线框中焦耳热功率时间图象,则可能iF确的是（)

27.如图所示的装置，由足够长的光滑倾斜金属轨道BADE和粗糙水平金属轨道CBEF平滑连接，轨道顶点A、D之

间连接一只滑动变阻器，倾斜轨道内存在垂直于斜面向上的匀强磁场，水平轨道内没有磁场.金属棒MN垂直放置

于轨道BADE上，距离水平轨道的高度为ho.现在从静止开始释放金属棒，棒到达斜面底端BE时刚好达到最大速

度，滑到水平轨道上PQ位置停下，运动过程中始终与轨道垂直且良好接触.轨道和金属棒的电阻都忽略不计.下

列说法正确的是（）

A.若改变滑动变阻器的阻值，阻值越小，金属棒在水平凯道上滑行的距离越小

B.若改变滑动变阻器的阻值，阻值越大，金属棒在水平轨道上滑行的距离越大

C.若金属棒距离水平轨道高度h小于ho时，h越小，金属棒在水平轨道上滑行的坨离越小

D.若金属棒距离水平轨道高度h大于ho时，h越大，金属棒在水平轨道上滑行的距离越大

28.如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成e角（0<e<90°）,其中MN和PQ平行且间距为L,导

轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计.金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导领始终保

持垂直且良好接触，如棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，ab棒速度的大小为v,则

金属棒ab在这一过程中（）

A•运动的平均速度大小为方B.下滑位移的大小为哈C.产生的焦耳热为qBL、，D.机械能转化为内能

29.一个闭合的圆形线圈放在随时间均匀变化的匀强磁场中，线圈平•面与磁感线垂直，现欲使线圈中的感应电流增加

一倍,则下述方法可行的是（若改变线圈用同一规格导线）（〕

A.使线圈匝数增加一倍B.使磁感强度的变化率增大一倍

C.使线圈的面积增大一倍D.使线圈半径增大一倍

30.单面矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，

则（）

y|0/lO-3Wb

tax

°ABDO.Olt/s

A.0时刻线圈中感应电动势最大B.D时刻线圈中感应电动势为零

C.D时刻线圈中感应电动势最大D.O至D时间内线圈中感应电动势在增大

三.填空题（共2小题）

31.如图所示，两根竖直平行放置的光滑金属导轨相距为L,中间接有一阻值为R的定值电阻，在两导轨间abclc矩

形区域内分布有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向里，宽度为d。一质量为m,电阻为r的导

体棒MN垂直搁在导轨上，与磁场上边边界相距do.现使棒MN由静止开始释放，当MN最终离开磁场前已开始做

匀速直线运动，导轨电阻不计，棒下落过程中始终保持水平，并与导物接触良好。

（1）求MN在离开磁场下边界时的速度大小：

（2）在通过磁场区域的过程中，求电流所做的功；

（3）试分析讨论棒在磁场中各种可能出现的运动情况及具对应的条件。

32.如图所示，固定在同一水平面内的两根足够长平行长直金属导轨诃距为L=lm,其左端接有阻值为R=0.8。的电

阳.整个装置处在辱百向下的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，一质量为m=0.2Kg,电阻为r=0.2。的金属棒

ab垂直于导轨放置，且与两导轨始终保持良好接触.棒ab与导轨间的动摩擦因数四=0.5.现用功率恒为6W的牵

引力F使棒从静止开始沿导轨运动，当回路中产生Q=5.8J的焦耳热时，导体棒ab达到稳定状态.此过程中，通过

ab榜的电荷量为q=2.8C.（导轨电阻不计，g=10m/s2）,求:

（1）导体棒ab达到稳定时的速度.

（2）当导体棒ab速度v=lm/s时的加速度大小.

（3）ab棒从静止开始到稳定速度所需要的时间.

（4）ab棒从静止开始经过3s电阻上产生的焦耳热.

四.实验题（共2小题）

33.在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及键如图

所示部分所示连接.

（I）请在答题纸上，使用两根导线，将电路补充完整.

（2）此实验中使用的电表是.

A、灵敏电流计B、倍率适宜的欧姆表

（3）正确选择电表，正确连接电路后，开始实验探究，下列说法正确的是.

A、电键闭合后，线圈A插入线圈B或从线圈B中拔出，都会引起电表指针偏转

B、线圈A插入线圈B后，电键闭合和断开的瞬间电表指针均不会偏转

C、电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电表指针静止在中央零刻度

D、电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电表指针才能偏转.

34.在研究“电磁感应现象”的实验中，所需的实验器材如图所示.现已用导线连接了部分实验电路.

（1）请把电路补充完整；

（2）实验时，将线圈A插入线圈B中,合上开关瞬间，观察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是

（3）某同学设想使线圈B中获得与线圈A中相反方向的电流，可行的实验操作是

A.抽出线圈AB.插入软铁棒

C.使变阻器滑片P左移D.断开开关.

五.计算题（共6小题）

35.小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l=0.50m,倾角9=53°,导轨上端串接一

个0.05。的电阻。在导轨间长d=0.56m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=2.0T.质

量m=4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域

的下边界相距s=0.24m。一位健身者用恒力F=80N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保

持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置（重力加速度g=lOm/s2,

sin53°=0.8,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量）。求

（1）CD棒进入磁场时速度v的大小；

（2）CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小；

（3）在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。

B

36.如图，一关于y轴对称的导体轨道位于水平面内，磁感应强度为B的匀强磁场与平面垂直.一足够长，质量为m

的宜导体棒沿x轴方向置于轨道上，在外力F作用下从原点由静止开始沿y轴正方向做加速度为a的匀速加速直线

运动，运动时棒与x轴始终平行.棒单位长度的电阻p,与电阻不计的轨道接触良好，运动中产生的热功率随棒位

3_

置的变化规律为P=ky~2(SI).求：

导体轨道的轨道方程y=f(x)；

(2)棒在运动过程中受到的安培力Fm随y的变化关系;

(3)棒从y=0运动到y=L过程中外力F的功.

37.如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角。=30°的斜面上，导轨电阻不计，间距L=0.4m。导轨所在空

间被分成区域【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中的勾强磁场方

向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小为B=0.5T.在区域I中，将质量mi=0.1kg,电阻Ri=0.1。的金属条

ab放在导轨上，ab刚好不下滑。然后，在区域H中将质量m2=0.4kg,电阻R2=0.1。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=10m/s2,问

(1)cd卜滑的过程中，ab中的电流方向；

(2)ab将要向上滑动时，cd的速度v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=3.8m,此过程中ab上产牛的热量Q是多少。

38.据报道，一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间。照片中，“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见。

如图所示，假设“天宫•号”正以速度v=7.7km/s绕地球做匀速I员周运动，运动方向与太阳帆板两端M、N的连线

垂直，M、N间的距离L=20m,地做场的磁感应强度垂直于v、MN所在平面的分量B=1.0X15将太阳帆板

视为导体。

(1)求M、N间感应电动势的大小E；

(2)在太阳帆板上将一只“1.5V、0.3W”的小灯泡与M、N相连构成闭合电路，不计太阳帆板和导线的电阻。试

判断小灯泡能否发光，并说明理由；

(3)取地球半径R=6.4X1()3km,地球表面的重力加速度g=9.8mH,试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h

(计算结果保留•位有效数字)。

39.如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角8=30°的斜而上,其电阻不计,间距为0.4m。导轨所在空间

被分成区域I和H,两区域的边界为MN,区域I和II中的匀强磁场B的方向分别垂直斜面向下和垂直斜面向上，

磁感应强度大小均为0.5T.将质量为0.1kg、电阻为0.1。的导体将ab放在导轨上的区域I中，ab刚好不下滑。再

在区域H中将质量为0.4kg、电阻为0.1C的光滑导体棒cd从导轨上由静止开始下滑。cd棒始终处于区域H中，两

棒与导轨垂直且与导轨接触良好，g取lOmH。

(I)求ab棒所受最大静摩擦力，并判断cd棒下滑时ab棒中电流的方向；

(2)ab棒刚要向上滑动时，cd棒的速度大小v；

(3)若从cd棒开始下滑到ab棒刚要向上滑动的过程中，装置中产生的总热量为2.6J,求此过程中cd棒下滑的距

离X。

40.如图1所示，水平面上的两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ,两导轨间距为1,电阻均可忽略不计.在M

和P之间接有阻值为R的定值电阻，导体杆ab质最为m、电阻为r,并与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向

上磁感应强度为B的匀强磁场中.现给ab杆一个初速度vo,使杆向右运动.

(1)当ab杆刚好具有初速度vo时，求此时ab杆两端的电压U,a、b两端哪端电势高；

(2)清在图2中定性画出通过电阻R的电流i随时间变化规律的图象；

(3)若将M和P之间的电阻R改为接一电容为C的电容器，如图3所示.同样给ab杆一个初速度vo,使杆向右

mv。

运动.请分析说明ab杆的运动情况，并推导证明杆稳定后的速度为丫=

m+B212c

参考答案与试题解析

一.选择题（共20小题）

1.【分析】根据牛顿第二定律分析加速度大小，再根据运动情况求解落地时速度大小，由于线圈是由同种材料、不同

粗细、长度不同的均匀导线绕制做成，所以质量大小无法确定，进入磁场的安培力大小以及重力功率无法确定.

【解答】解：线圈从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v,切割磁感线产生感应电流，受到磁场的安

培力大小为：F=B2L2V,

R

由电阻定律有：R=P皆，（P为材料的电阻率，L为线圈的边长，S为导线的横截面积），线圈的质量为m=poS・4L,

（p。为材料的密度）。

2

Bv

当线圈的下边刚进入磁场时其加速度为：a=^L=o-；

m16PPo

则知，大线圈和小线圈进入磁场的过程先同步运动，由于当线圈2刚好全部进入磁场中时，大线圈由于边长较长还

没有全部进入磁场，小线圈完全进入磁场后做加速度为g的匀加速运动，而大线圈仍先做加速度小于g的变加速运

动，完全进入磁场后再做加速度为g的匀加速运动，设大线圈落地速度为vi,小线圈落地速度为\2两线圈匀加速

运动的位移相同，所以落地速度关系为V1<V2.

A、由能量守恒可得：Q=mg（h+H）-Imv2（H是磁场区域的高度），由于两个线圈的质量大小不知道，所以两

2

线圈中产生的焦耳热可能相等，故A正确：

B、两线圈刚进入磁场时受到磁场的安培力大小为：=由于两个线圈截面积大小不

RR当4P

S

同，不知道哪个较粗，所以两线圈刚进入磁场时受到的安培力大小无法确定，故B错误；

C、整个过程中两线圈的重力做功的功率P=mgv,重力大小不知道，所以功率大小无法确定，故C错误；

D、根据前面分析可得，小线圈落地时的速度大于大线圈落地时的速度，故D错误；

故选：Ao

2.【分析】在恒力F的作用下，圆圈不断减小，使其磁通量不断减小，产生感应电动势，由于交叉点处导线接触良好,

所以圆圈形成闭合回路，产生感应电流。因圆圈缩小是缓慢的，F做功全部转化为感应电流产生的焦耳热，由此可

寻得半径r随时间的变化规律，得出此圆圈从初始的直径d到完全消失所需时间to

【解答】解：设在恒力F的作用下，A端时间内向右移动微小的量△*,则相应圆半径减小△「，则有：

△X=2KAF

在时间内F做的功等于回路中电功，有：

E2

FAx=VAt

i\

AS

E-At-BAt

△S可认为由于半径减小微小量而引起的面积的变化，有:

△S=2irr,Ar

而回路中的电阻为：R=RoX2nr

代入得：

F・2冗・△,=B»S2

2

△tR02Hr

△B2^S2_B?ZiS

-2冗

FR0(2K)rAr2FR0

显然与圆面积变化AS成正比，所以由面积M决变化为零，所经历的时间i为:

兀兀

t=[△t=£2FR0=2FR01△S

解得.(=也竺=选!

•2FR08FR0

故B正确，ACD错误。

故选：Bo

3.【分析】闭合电路中一部分直导线在磁场中切割磁感线产生感应电流，电流方向是由右手定则来确定，所以要让磁

感线穿过掌心，大拇指所指的是运动方向，则四指指的是感应电流方向.

【解答】解：A、伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指方向指向导体棒运动方向，则感应电流方向应沿导线向

风里，故A错误；

B、伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指方向指向导体棒运动方向，则感应电流方向应沿导线向外，故B正确:

C、伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指方向指向导体棒运动方向，则感应电流方向应沿导线向右，故C错误:

D、导体棒运动方向与磁场方向在•条直线上，导体棒不切割磁感线，因此无感应电流产生，故D错误；

故选：Bo

4.【分析】依据AB向右移动，则由右手定则可知电流方向，则可知CD中电流的方向，由左手定则可求得CD的运动

方向，从而即可求解。

【解答】解：由右手安培定则可知，当AB向右运动时电流由B到A,故电流方向沿ADCB；

则再由左手定则可得CD受力向右，故B正确，ACD错误。

故选：Be

5.【分析】根据右手定则，判定ab中的感应电流，再结合右手螺旋定则与楞次定律，来判定L2线圈中的感应电流方

向，最后依据左手定则来确定安培力方向。

【解答】解：A、ab杆在外力作用下向右加速运动，根据右手定则，可知，ab杆中感应电流方向由a到b,由于其

相当于电源，则a端电势低于b端，故A错误；

B、因ab杆向右加速运动，则产生的感应电动势增大，则形成的感应电流增大，那么线圈Li的磁通量增大，则线

圈L2的磁通量也增大，故B正确；

C、因ab杆的切割，则穿过线圈Li的磁通量向上，且增大，那么穿过L2的磁通量向下增大，依据楞次定律，则线

圈L2的感应电流逆时针方向，即从c到d,故C正确；

D、根据左手定则，结合以上分析，可知，cd杆受到水平向右的安培力的作用，故D正确；

本题选择错误的，故选：Ao

6.【分析】当线圈Q中磁通量发生变化时才能产生感应电流，而穿过线圈Q的磁场是由ab棒切割产生的。

按这样的思路分析：导线ab运动时，切割磁感线产生感应电流，由右手定则判断感应电流的方向，根据安培定则判

断感应电流产生的磁场方向，根据楞次定律判断线圈P中产生的电流方向，选择题意的选项。

【解答】解：A、导体棒向右加速做切割磁感线的运动时，根据右手定则，可知，感应电流由b指向a,且大小增大,

根据右手螺旋定则，可知，线圈Q中的磁场方向向上，且大小增大，导致穿过P的磁通量向上，且大小增大，那么

其感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则，可知，线圈P中有顺时针方向感应电流（从上向下看），依据楞次定律,

它们之间是相互排斥，导致对桌面的压力大于圆环P的重力，故A错误。

B、导体棒ab向左加速做切割磁感线的运动时，根据右手定则，可知，感应电流由a指向b,且大小增大，根据右

手螺旋定则，可知，线圈Q中的磁场方向向下，且大小增大，导致穿过P的磁通品向下，且大小增大，那么其感应

磁场方向向上，根据右手螺旋定则，可知，线圈P中有逆时针方向感应电流（从上向下看），依据楞次定律，它们

之间是相互排斥，导致对桌面的压力大于圆环P的重力，故B错误。

C、导体棒向右减速做切割磁感线的运动时，根据右手定则，可知，感应电流由b指向a,且大小减小，根据右手螺

旋定则，可知，线圈Q中的磁场方向向上，且大小减小，导致穿过P的磁通量向上，且大小减小，那么其感应磁场

方向向.匕根据右手螺旋定则，可■知，线圈P中有逆时针方向感应电流（从.卜.向下看），依据楞次定律，它们之间

是相互排斥，导致对桌面的压力小于圆环P的重力，故C正确。

D、导体棒ab向左减速做切割磁感线的运动时，根据右手定则，可知，感应电流由a指向b,且大小减小，根据右

手螺旋定则，可知，线圈Q中的磁场方向向下，且大小减小，导致穿过P的磁通量向下，且大小减小，那么其感应

磁场方向向下，根据右手螺旋定则，可知，线圈P中有顺时针方向感应电流（从上向下看），依据楞次定律，它们

之间是相互排斥，导致对桌面的压力小于圆环P的重力，故D错误。

故选：Cc

7.【分析】根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势，根据欧姆定律求解感应电流，根据安培力公式F=BIL求解安培

力；根据楞次定律判断感应电流的方向，再由左手定则判定安培力的方向，从而即可求解。

【解答】解：O-2to,感应电动势为：EI=SN=S曳，为定值，

△tt0

3to-5to,感应电动势为：E2=S0E=S±&,也为定值，

△tt0

因此感应电流也为定值，

那么安培力F=BIL=B

由于O-lo,B逐渐减小到零，故安培力逐渐减小到零，根据楞次定律，可知，线圈中感应电流方向顺时针，依据左

手定则，可知，线框ab边受到安培力方向向上，即为正；

同理，lo-2to,安培力方向向下，为负，大小增大，

而在2to・3to,没有安培力；

在3to-4to,安培力方向向上，为正,大小减小：

在4to-5to,安培力方向向下，为负，大小增大，故D正确，ABC错误；

故选：Do

8.【分析】要使Q向右移动，Q应受到向右的力；由楞次定律可知通过Q的磁场应如何变化，则可知开关的情况。

【解答】解：A、由楞次定律的第二种描述：“来拒去留”可知要使Q向右运动，通过Q、P的磁通量应减小，所以

流过P的电流需减小：而S闭合过程中电流增大，磁通量增大，故A错误；

B、S断开的瞬间，流过P的电流减小，磁通量减小，所以Q将向右运动，故B正确；

C、在S闭合的情况下，若将移动滑动头向b端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中电流增大，磁通量增

大，故会使Q左移，故C错误；

D、在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变，则电路中的电流不变，所以穿过Q的磁通量不变，所以Q内不能

产生感应电流，Q不动，故D错误；

故选：Bo

9.【分析】先判断通过线圈的磁场方向及磁通量的变化，由樗次定律可判断电路中电流的方向及磁极间的相互作用。

【解答】解：AB、由“来拒去留”可知，磁铁靠近线圈，则磁铁与线圈相互排斥；

由题目中图可知，当磁铁竖直向下运动时，穿过线圈的磁场方向向下增大，由楞次定律可知感应电流的磁场向上，

则由右手螺旋定则可知电流方向从a经过R到b,而A是开关断开，故A错误，B正确，C、由“来拒去留”可知,

磁铁远离线圈，则磁铁与线圈相互吸引；

由题目中图可知，当磁铁萼百向上运动时,穿过线圈的磁场方向向卜减小，由楞次定律可知感应电流的磁场向上，

则由右手螺旋定则可知电流方向从a经过R到b,故C错误；

D、由“来拒去留”可知，磁铁远离•线圈，则磁铁与线圈相互吸引；

由题目中图可知，当磁铁竖直向上运动时，穿过线圈的磁场方向向下减小，由楞次定律可知感应电流的磁场向下，

则由右手螺旋定则可知电流方向从b经过R到a,故D错误；

故选：Bo

10•【分析】利用楞次定律的相对运动角度分析“来拒去留”，即可一一判定求解.，

【解答】解：根据楞次定律的“来拒去留”，则当磁铁在向下运动的过程中，线圈产生感应电流，形成感应磁场，

从而阻碍磁铁的向下运动，则线圈给它的磁场力始终向上，故A正确，BCD错误；

故选：Ao

11.【分析】根据右手定则判断感应电流的方向，但要先确定是哪边切割磁感线；由图象确定运动特征求出磁场边界的

距离：

由图知，金属线框进入磁场过程做匀速直线运动，重力和安培力平衡，列式可求出磁感应强度B；

由能量守恒定律求出在进入磁场过程中金属框产生的热量；

【解答】解：A、线框进入磁场时，下边切割磁感线，由右手定则可以判断电流方向是逆时针方向，即abcda方向，

故选项A错误；

B、PQ之间的距离为线框做匀速直线运动和匀加速直线运动的位移之和：XPQ=VI(t3-ti)+lg(tt)2,故选

23/

项B错误；

BLvi

C、线框在进入磁场时，是匀速直线运动，则有：L=vi(t2-ti),而在进入时由平衡条件有：mg=BX——Lxf

R

联立以上几式有：B=—厂」——二属，故选项C正确；

V1、

D、由于金属棒做匀速直线运动时才产生热量，所以Q=mgL=mgvi(t2-ti),故选项D错误。

故选：Co

【2.【分析】根据能显守恒定律，结合电流做功产生热能，即可判定；

依据楞次定律，即可判定感应电流方向；

根据左手定则，结合磁场在竖直方向均匀分布，在水平方向非均匀分布，且关于竖直平面MN对称，即可求解。

【解答】解：A、圆环从P摆向Q的过程中，由于磁场在竖直方向均匀分布，在水平