高二物理电磁感应中切割类问题试题答案及解析

高二物理电磁感应中切割类问题试题答案及解析
1.（8分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，水平放置的框架宽度L=0.4m，框架电阻
不计。

金属棒电阻R＝0.8Ω，定值电阻R
1=2Ω， R
2
=3Ω，当金属棒ab在拉力F的作用下以
v=5m/s的速度向左匀速运动时，
（1）金属棒ab两端的电压
（2）电阻R
1
的热功率
【答案】（1）0.12V；（2）0.0072W；
【解析】(1)感应电动势E=BLv=0.2V
电路中总电阻R=
流过金属棒的电流0.1A
U=E-Ir=0.12V (5分)
(2)R
1
的热功率P=0.0072W (3分)
【考点】闭合电路欧姆定律、电功率
2.（15分）如图所示，一正方形线圈从某一高度自由下落，恰好匀速进入其下方的匀强磁场区域．已知正方形线圈质量为m，边长为L，电阻为R，匀强磁场的磁感应强度为B，高度为2L，
求：
（1）线圈进入磁场时回路产生的感应电流I
1
的大小和方向；
（2）线圈离开磁场过程中通过横截面的电荷量q；
（3）线圈下边缘刚离开磁场时线圈的速度v的大小．
【答案】（1）逆时针（2）（3）
【解析】（1）线圈进入磁场时匀速，有（2分）
且（1分）
所以（1分）
方向：逆时针（1分）
（2）在线圈离开磁场的过程中：（2分）
又（2分）
所以：（1分）
（3）线圈刚进入磁场时：（1分）
而：（1分）
所以，线圈刚进入磁场时的速度 （1分）
从线圈完全进入磁场到线圈下边缘刚离开磁场的过程中，线圈做匀加速运动 所以： （1分） 所以：
（1分）
【考点】本题考查电磁感应
3. （11分）如下图所示，把总电阻为2R 的均匀电阻丝焊接成一半径为a 的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，一长度为2a ，电阻等于R ，粗细均匀的金属棒MN 放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触．当金属棒以恒定速度v 向右移动经过环心O 时，求：
（1）棒上电流的大小和方向及棒两端的电压U MN ； （2）在圆环和金属棒上消耗的总热功率． 【答案】（1）
（2）
【解析】（1）导体棒运动产生电流，它相当于电源，内阻为R ，电动势为：E ＝Blv ＝2Bav ①（2分）
画出等效电路图如图所示，根据右手定则，金属棒中电流从N 流向M ，所以M 相当于电源的正极，N 相当于电源的负极．
外电路总电阻为
②（1分）
根据闭合电路欧姆定律，棒上电流大小为：
③（2分
棒两端电压是路端电压④（1分） 将数据代入④式解得：
⑤（1分）
（2）圆环和金属棒上的总热功率为： P ＝EI ⑥（3分） 由①⑥式解得：
⑦（1分）
【考点】 考查了电磁感应切割类问题综合应用
4. 如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.2 s 时间拉出，外力做的功为W 1，通过导线截面的电荷量为q 1；第二次用0.6 s 时间拉出，外力所做的功为W 2，通过导线截面的电荷量为q 2，则W 1 W 2, q 1 q 2 。

（两空均选填“>” “<” “=”）。

【答案】> =
【解析】设线框的长为L
1，宽为L
2
，速度为v．线框所受的安培力大小为F
A
=BIL
2
，又I= ，
E=BL
2v，则得F
A
= ，线框匀速运动，外力与安培力平衡，则外力的大小为F=F
A
=，外
力做功为W=FL
1=•L
1
=L
1
=，可见，外力做功与所用时间成反比，则有W
1
＞
W
2
．两种情况下，线框拉出磁场时穿过线框的磁通量的变化量相等，根据感应电荷量公式q=
可知，通过导线截面的电量相等，即有q
1=q
2
．
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势，电磁感应中有关做功和电荷量的问题
5.有两个匀强磁场区域，宽度都为L，磁感应强度大小都是B，方向如图所示。

由均匀导线制成单匝正方形闭合线框，边长为L。

闭合线框从左向右匀速穿过与线框平面垂直的两个匀强磁场区域，规定感应电流逆时针方向为正方向，则线框从位置I运动到位置II的过程中感应电流i随时间
t变化的图象正确的是
【答案】C
【解析】金属棒刚进入磁场切割产生电动势，右手定则判断出感应电流方向为逆时针，所以电流为正值，故BD错误；此时的电流：,当线框刚进入第二个磁场时，右侧金属棒切割磁感线产生的电动势方向为顺时针方向，左侧金属棒产生的电动势也为顺时针方向，即电流值为负值，所以此时电流：I
2
==2I，故A错误，C正确．
【考点】右手定则动生电动势
6.（12分）在工业中有一种感应控制装置，利用它进行如图情景演示。

两根间距为L=5m的光滑平行金属导轨，电阻不计，左端向上弯曲，其余水平，水平导轨处在磁感应强度为B=0.4T的竖直向上的匀强磁场中，弯曲部分都不在磁场中。

有两根金属棒垂直导轨放置，其中a棒质量为
M=2kg,电阻为R=2Ω；b棒被感应控制装置固定在水平导轨上，距离水平导轨左端s=2m，b棒质量为m=1kg，电阻也为R=2Ω。

现在a棒从左端弯曲导轨高H处静止释放，当a棒即将与b棒相碰时（已知此时a棒的速度v=2m/s），感应控制装置立即放开b棒，让它可以在导轨上自由运动，,然后a与b发生弹性正碰。

感应控制装置始终对a棒的运动没有任何影响，导轨足够长。

则
求
(1)最终稳定后a棒的速度大小；
(2)a与b碰撞后的瞬间，b棒的速度大小；
(3)a棒的释放高度H。

【答案】(1) (2) (3)0.45m
【解析】(1)a、b最终稳定后共速
m/s
（2）a、b相碰后设速度分别是
解得：
所以碰后b的速度为
（3）a刚下滑至水平轨道时的速度为
有
到到b碰前有
其中
代入得
所以 H=0.45m
【考点】动量守恒能量守恒
7.如图所示，光滑的“Π”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好，磁感
应强度分别为B
1、B
2
的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区
域．现从图示位置由静止释放金属棒MN，金属棒进入磁场区域abcd后恰好做匀速运动．下列说法正确的有（）
A．若B
2＝B
1
，则金属棒进入cdef区域后将加速下滑
B．若B
2＝B
1
，则金属棒进入cdef区域后仍将保持匀速下滑
C．若B
2＜B
1
，则金属棒进入cdef区域后可能先加速后匀速下滑
D．若B
2＞B
1
，则金属棒进入cdef区域后可能先减速后匀速下滑
【答案】BCD
【解析】对金属棒受力分析，若,金属棒进入区域后受安培力大小方向不变，仍将保持匀速下滑，所以A错误，B正确；若，金属棒进入区域安培力小于重力，棒可先加速后匀速下滑或一直加速，所以C正确；若，金属棒进入区域后安培力大于重力，棒可先减速后匀速下滑或一直减速，所以D正确。

【考点】电磁感应的受力分析、运动分析等综合应用
8.如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示位置匀速向右拉出匀强磁场．若
第一次用0.3 s拉出，外力所做的功为W
1，通过导线横截面的电荷量为q
1
；第二次用0.9 s拉出，
外力所做的功为W
2，通过导线横截面的电荷量为q
2
，则W
1
W
2
，q
1
q
2
（填大于、等于或小于）
【答案】大于等于
【解析】设线框长边为L
1,短边L
2
，则外力做功等于产生的电能，
所以拉线框的速度越大，外力做功越多，所以W
1＞W
2
；通过导线的电量，,，
，联立解得,所以q
1=q
2。

【考点】电流的概念、法拉第电磁感应定律及能量守恒定律
9.如图所示，导体框架的平行导轨间距d＝1m，框架平面与水平面夹角＝30°，匀强磁场方向垂直框架平面向上，且B＝0.2T，导体棒ab的质量m＝0.2kg，R=0.1，水平跨在导轨上，且可无摩擦滑动（g取10m/s2）求：
⑴ab下滑的最大速度
⑵以最大速度下滑时，ab棒上的电热功率。

【答案】（1）2.5m/s（2）2.5W
【解析】(1) mgsin =F=BIL ①
其中I=②
由①②解得=2.5m/s
(2) 根据公式可得=2.5W
【考点】考查了导体切割磁感线运动
点评：安培力是此类型题目的关键，需要先受力分析，根据共点力平衡或者牛顿第二定律求解安培力
10.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻，将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示，除电阻R外其余电阻不计，现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则
（）
A．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b
B．金属棒向下运动时弹簧弹力和安培力一直在增大
C．金属棒运动过程中所受安培力的方向始终与运动方向相反
D．金属棒减少的重力势能全部转化为回路中增加的内能
【答案】C
【解析】、根据右手定则可知，金属棒向下运动时，流过电阻R电流方向为a→b，故A错误；导体棒向下运动过程中速度先是增大后减小，故产生的安培力先增大后减小，B错误；金属棒向下运动过程中，产生的安培力向上，向上运动过程中，产生的安培力向下，故C正确；金属棒减少的重力势能全部转化为回路中增加的内能和弹性势能，D错误
故选C
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．
点评：本题考查电磁感应中的电路、受力、功能等问题，对于这类问题一定做好感应电流、安培力、运动情况、功能转化这四个方面的分析．
11.如图所示，宽度L=0.2m、足够长的平行光滑金属导轨固定在位于竖直平面内的绝缘板上，导轨所在空间存在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场，磁场方向跟导轨所在平面垂直．一根导体棒MN两端套在导轨上与导轨接触良好，且可自由滑动，导体棒的电阻值R=l.5Ω，其他电阻均可忽
略不计．电源电动势E=3.0V，内阻可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2．当S
1闭合，S
2
断开时，
导体棒恰好静止不动．
（1）求S
1闭合，S
2
断开时，导体棒所受安培力的大小；
（2）将S
1断开，S
2
闭合，使导体棒由静止开始运动，求当导体棒的加速度a=5.0m/s2时，导体
棒产生的感应电动势大小；
（3）将S
1断开，S
2
闭合，使导体棒由静止开始运动，求导体棒运动的最大速度的大
小．
【答案】（1）0．20N（2）E
1
=1．5V（3）30m/s
【解析】（1）当S
1闭合，S
2
断开时，
导体棒静止，通过导体棒的电流A
此时导体棒所受安培力F
1=BI
1
L=0．20N
（2）当S
1闭合，S
2
断开时，导体棒静止，
有G=F
1
=0．20N
设S
1断开，S
2
闭合的情况下，导体棒加速度a=5．0m/s2时，其所受安培力为F
2
，速度为v
1
，通
过导体棒的电流为I
2，导体棒产生的感应电动势为E
1。

根据牛顿第二定律有G－F
2=ma，解得F
2
=0．10N
由F
2=BI
2
L，解得I
2
=1．0A
根据欧姆定律有E
1= I
2
R，解得E
1
=1．5V
（3）将S
1断开，S
2
闭合，导体棒由静止开始运动，当导体棒所受重力与安培力平衡时，导体棒
的速度达到最大，设最大速度为v
m。

所以有，解得m/s
【考点】考查了导体切割磁感线运动感
点评：做此类型题目的关键是安培力，安培力是连接电磁学和牛顿第二定律的桥梁
12.如图所示，在一匀强磁场中有一足够长的U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可以在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef
及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给ef一个向右的初速度，则
A．ef将向右匀减速运动
B．ef运动的加速度越来越小
C．R的热功率均匀减小
D．ef减少的动能等于R产生的热量
【答案】BD
【解析】金属棒向右运动时会切割磁感线产生电动势、电流，，此时的安培力：
根据牛顿第二定律：
所以物体减速的过程中加速度随着速度v的减小而减小，直到物体速度减为零，A错误，B正确；根据公式可得R的热功率不是均匀减小，C错误；根据能量守恒可得ef减少的动
能等于R产生的热量，D正确；
故选BD
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；
点评：此类题目的解题关键点是能够灵活应用法拉第电磁感应定律与安培力公式，推导出适当的
表达式判断物理量的变化．
13.如图所示，在一匀强磁场中有一足够长的U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框
平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可以在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef
及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给ef一个向右的初速度，则
A．ef将向右匀减速运动
B．ef运动的加速度越来越小
C．R的热功率均匀减小
D．ef减少的动能等于R产生的热量
【答案】BD
【解析】金属棒向右运动时会切割磁感线产生电动势、电流，，此时的安培力：
根据牛顿第二定律：
所以物体减速的过程中加速度随着速度v的减小而减小，直到物体速度减为零，A错误，B正确；根据公式可得R的热功率不是均匀减小，C错误；根据能量守恒可得ef减少的动
能等于R产生的热量，D正确；
故选BD
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；
点评：此类题目的解题关键点是能够灵活应用法拉第电磁感应定律与安培力公式，推导出适当的
表达式判断物理量的变化．
14.两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。

导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细
线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计。

在导轨平面内两导轨间有一竖直向下
的匀强磁场。

开始时，导体棒处于静止状态，剪断细线后，导体棒运动过程中（）
A．回路中有感应电动势
B．两根导体棒所受安培力的方向相同
C．两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒
D．两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒
【答案】AD
【解析】剪断细线后，导体棒在弹簧的作用下分别向左、右运动，线圈的磁通量发生变化，则回
路中有感应电动势，由于两棒中的电流方向相同，根据左手定则，所受安培力方向相反，A正确、B错误；两根导体棒和弹簧构成的系统所受的合外力为零，则机械能转化为内能，故机械能不守恒，C错误、D正确。

【考点】电磁感应定律
点评：本题考查了电磁感应定律问题中的机械能守恒问题，要抓住机械能守恒定律的守恒条件。

15.如图所示，一对平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距＝1.0 m，左端接有阻值R＝
1.0Ω的电阻，一质量m＝0.2 kg，电阻忽略不计的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直
向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝1.0 T，棒与导轨间的动摩擦因数μ=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（棒MN在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导
轨保持良好接触），当电阻R产生热量Q =" 5.8" J时获得稳定速度，此过程中，通过电阻R的
电量q =" 2.8" C（g取10m/s2），求：
(1)棒MN达到的稳定速度多大？
(2)棒MN从静止开始到稳定速度的时间是多少？
【答案】（1）2m/s（2）1.5s
【解析】（1）当安培力和拉力F,摩擦力相平时，物体速度达到平衡，，，
故,即
又知道
联立解得稳定时，
（2）通过R的电路为：,，解得此时杆向前滑动的距离，克服摩擦力
做功为，此时动能增加量为：故拉力做功为
所以拉力做功为，解得
【考点】考查了导体切割磁感线运动
点评：本题难度较大，是一道电磁感应与电路、运动学相结合的综合题，分析清楚棒的运动过程、做功情况是正确解题的关键．
16.如图所示，在倾角θ＝30°，相距L＝1m的光滑轨道上端连有一电阻R＝9Ω，整个轨道处于
垂直轨道方向的磁感应强度B＝1T的匀强磁场中，现在轨道上由静止释放一质量m＝100g，电
阻r＝lΩ的金属棒，当棒下滑s＝5m时恰好达到最大速度，不计导轨电阻.
求:
(1)棒下滑的最大速度.
(2) 棒下滑的速度为3m/s时棒的加速度大小为多少
(3) 电阻R在这个过程中产生的热量.
【答案】（1）5m/s（2）a=2m/s2（3）1.125J
/(R+r)，由此【解析】(1)滑棒在下滑过程中速度最大时，加速度a为零，此时有:mgsi nθ＝B2L2v
m
＝mgsinθ(R+r)/B2L2＝5m/s
可解得最大速度v
m
（2）a=2m/s2
2/2＝1.25J.
(3)由功能关系可求出滑棒在下滑过程中产生的热量Q＝mgssinθ－mv
m
=0.9Q=1.125J
Q
R
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；
点评：解决本题的关键会根据牛顿第二定律求加速度，以及结合运动学能够分析出金属棒的运动情况，当a=0时，速度达到最大．
17.如图：a、b二铜线框由同一高度从静止同时释放，a导线粗，b导线细。

经过同一水平方向
的匀强磁场，则（）
A．a先落地B．b先落地
C．同时落地D．不能确定
【答案】C
【解析】设线圈的边长为L，横截面积为S，电阻率为ρ电，密度为ρ密，质量为m，进入磁场后速度为v时加速度为a，根据牛顿第二定律得：，
，可知加速度a与横截面积S无关，
故两者同时落地
故选C
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势牛.顿第二定律；安培力．
点评：本题难点在于分析加速度与横截面积无关，要将质量和电阻细化，是解题的关键．
18.两个带有中心轴的金属圆圈a和b，其上都有多根辐向金属条，现用两根金属导线分别将它
们的中心轴与对方的边缘接触，整套装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，如右图所示，不计一切摩擦．若圆圈a在外力作用下以恒定的角速度ω逆时针转动时，则圆圈b的转动情况是()
A．逆时针转动
B．顺时针转动
C．圆圈b的角速度等于圆圈a的角速度ω
D．圆圈b的角速度小于圆圈a的角速度ω
【答案】BD
【解析】根据右手定则可得，a圈中的电流方向为沿半径向圆心流动，故b圈中的电流方向为从圆心沿半径向外流动，根据左手定则可得b圈中的半径受到向右的安培力，故顺时针转动，A错误，B正确；
由于过程中部分能量转化为热能，故b线圈的转动角速度小于a线圈的转动角速度，C错误，D
正确；
故选BD
【考点】考查了导体切割磁感线运动
点评：当导体切割磁感线运动时，可用右手判断电流的方向，让磁感线垂直穿过手心，拇指指向
为切割磁感线方向，四指指向为电流方向
19.如图所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是（）
A．穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势
B．MN这段导体做切割磁力线运动，MN间有电势差
C．MN间有电势差，电压表有读数
D．MN间有电势差，电压表无读数
【答案】BD
【解析】AB、由于MN切割磁感线，由可知， MN间有电势差；B正确
CD、由于线框中ab、cd、MN切割磁感线产生的电动势大小相等，相互抵消，所以流过电压表的电流为0，电压表表针不偏转，所以电压表无读数；D正确
故选BD
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势
点评：本题要注意电压表必须由电流流过电压表才有示数，不能只根据是否有电压来进行判断。

20.如图所示，竖直面内的虚线上方是一匀强磁场B，从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回原处，运动过程中线圈平面保持在竖直平面内，不计空气阻力，则：
A．上升过程克服磁场力做的功大于下降过程克服磁场力做的功
B．上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功
C．上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率
D．上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率
【答案】AC
【解析】在线圈先上升又落回到原处地过程中，由于电磁感应，线圈的机械能减小转化为内能，经过同一点时线圈上升的速度大于下降速度，上升时安培力的大小大于下降时安培力的大小．而两个过程位移大小相等，则上升过程中克服磁场力做的功大于下降过程中克服磁场力做的功．故A正确，B错误．由于经过同一点时线圈上升的速度大于下降速度，而上升和下降两个过程位移大小相等，所以上升的时间小于下降的时间，由于高度相等，上升过程中克服重力做功与下降过程中重力做功相等，则上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率．故C正确，D错误．
故选AC
【考点】考查了导体切割磁感线运动
点评：线圈进入磁场先上升又落回到原处地过程中，线圈的机械能减小转化为内能，经过同一点时线圈上升的速度大于下降速度，上升时安培力的大小大于下降时安培力的大小．根据安培力大小关系确定上升和下降两个过程克服磁场力做功关系．根据上升与下降过程速度关系，确定运动时间关系，判断上升与下降过程重力功率关系．
21.如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，轨道足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B。

一根质量为m的金属杆从轨道上由
静止滑下。

经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度v
m
，则( )
A.如果B增大,v
m 将变小 B. 如果α变大，v
m
将变小
C.如果R变大，v
m 将变小 D.如果m变大，v
m
将变小
【答案】A
【解析】金属杆受重力、支持力、安培力，开始时重力沿斜面的分力大于安培力，所以金属杆做加速运动．随着速度的增加，安培力在增大，所以金属杆加速度逐渐减小，当加速度减小到零，
速度最大．当加速度为零时，速度最大．有，,
如果B增大，将变小，故A正确．如果α变大，将变大，故B错误．如果R变大，将变大，故C错误．如果m变大，将变大，故D错误．
故选A．
【考点】考查了导体切割磁感线运动
点评：解决本题的关键知道金属杆做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大．22.如图所示，质量为m、边长为L的正方形线框，从有界的匀强磁场上方由静止自由下落，线
框电阻为R，匀强磁场的高度为H，（L<H），磁感应强度为B，线框下落过程中ab边与磁场边界平行且保持水平。

已知ab边刚进入磁场时和ab边刚穿出磁场时线框都做减速运动，加速度大
小都为．求：
（1）ab边刚进入磁场时和ab边刚出磁场时的速度大小；
（2）cd边刚进入磁场时，线框的速度大小；
（3）线框进入磁场的过程中，产生的热量．
【答案】（1）（2）（3）
【解析】（1）设进入时速度为，出去时，由题意可知两者速度应相等，则
则此刻感应电动势，
感应电流为，
ab边刚出去时则，则
（2）根据动能定理设cd刚进入时速度为，从此开始自由落体直到ab边恰好离开下边界，根据匀变速直线运动规律，则
则
（3）在整个过程中，根据能量守恒定律产生的热量为机械能的损失：即
所以
【考点】动能定理、电磁感应定律
点评：本题考察了通过电磁感应定律求安培力的方法，结合牛顿第二定律列示，通过能量观点解决能量转化问题
23.如图所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出。

已知匀强磁场区域的宽度大于线框的高度h，那么下列说法中正确的是：（）
A．线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生
B．线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生
C．线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能变成电能
D．整个线框都在磁场中运动时，机械能转变成内能
【答案】AC
【解析】AB、只在进入和穿出磁场的过程中，线框的磁通量才发生变化，线框中才有感应电流产生；A正确B错误
C、由能量守恒可知，线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能变成电能；正确
D、整个线框都在磁场中运动时，线框的磁通量不变，没有感应电流产生，机械能不变；错误
故选AC
【考点】电磁感应中的能量转化和守恒
点评：本题关键是，整个线框都在磁场中运动时，没有感应电流产生；在磁感应过程中能量
是守恒的。

24.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环，两圆环面平行且竖直。

在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂
直的金属杆，两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路，两金属杆质量均为m，电阻均为R，其余电阻不计。

整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。

当用水平向右
的恒力F= mg拉细杆a，达到匀速运动时，杆b恰好静止在圆环上某处，试求：
（1）杆a做匀速运动时，回路中的感应电流I；
（2）杆a做匀速运动时的速度v；
（3）杆b静止的位置距圆环最低点的高度h。

【答案】（1）（2）（3）
【解析】⑴匀速时，拉力与安培力平衡，F=BIL
得： (3分)
⑵金属棒a切割磁感线，产生的电动势E=BLv
回路电流联立得： (3分)
⑶平衡时，棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，
得：θ=60° (3分)
【考点】考查电磁感应与力学结合
点评：难度中等，明确导体棒匀速运动时拉力与安培力平衡，结合受力平衡问题求解
25.闭合导体线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示位置匀速向右拉出匀强磁场。

若第一次
用0.5 s拉出，线圈产生的热量为Q
1，通过导线横截面的电荷量为q
1
；第二次用0.3 s拉出，线。