《易错题》高中物理选修二第二章《电磁感应》测试卷(有答案解析)(2)

一、选择题
1．(0分)[ID：128584]如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。

A 和B是两个完全相同的小灯泡。

下列说法正确的是（）
A．闭合开关S后，A灯亮，B灯不亮
B．闭合开关S后，A灯亮，B灯慢慢变亮
C．开关S闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A、B灯都闪亮一下
D．开关S闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A灯立即熄灭、B灯闪亮一下再熄灭2．(0分)[ID：128582]如图所示，几位同学在学校的操场上做“摇绳发电”实验：把一条较长电线的两端连在一个灵敏电流计上的两个接线柱上，形成闭合回路。

两个同学分别沿东西方向站立，女生站在西侧，男生站在东侧，他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线。

假设图中所在位置地磁场方向与地面平行，由南指向北。

下列说法正确的是（）
A．当电线到最低点时，感应电流最大
B．当电线向上运动时，B点电势高于A点电势
C．当电线向上运动时，通过灵敏电流计的电流是从A经过电流计流向B
D．两个同学沿南北方向站立时，电路中能产生更大的感应电流
3．(0分)[ID：128568]如图所示，通电直导线L和平行直导线放置的闭合导体框abcd，直导线与导体框在同一平面内，以下说法正确的是（）
A．导线固定，当导体框向上平移时，导体框中感应电流的方向为abcda
B．导体框固定，当导线L向左平移时，导体框中感应电流的方向为adcba
C．导线固定，当导体框向右平移时，导体框中感应电流的方向为abcda
D．导体框固定，当导线L向右平移时，导体框中感应电流的方向为abcda
4．(0分)[ID：128565]如图所示，一宽为40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s，通过磁场区域。

在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行、取它刚进入磁场时刻t=0时，则选项中能正确反映感应电流强度随时间变化规律的是（电流沿逆时针绕向为正）（）
A．B．
C．D．
5．(0分)[ID：128558]如图所示，两个灯泡L1、L2的电阻相等，电感线圈L的电阻可忽略，开关S从断开状态突然闭合，稳定之后再断开，下列说法正确的是（）
A．闭合开关之后L1立刻变亮、L2逐渐变亮，然后L1、L2逐渐变暗
B．闭合开关之后L1、L2同时变亮，然后L1逐渐变亮，L2逐渐变暗
C．断开开关之后L1立即熄灭、L2逐渐变暗
D．断开开关之后L1逐渐变暗，L2闪亮一下再熄灭
6．(0分)[ID：128553]如图所示，A、B两个闭合单匝线圈用完全相同的导线制成，半径
r A=3r B，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，则（）
A．A、B线圈中产生的感应电动势E A:E B=3:1
B．A、B线圈中产生的感应电动势E A:E B=6:1
C．A、B线圈中产生的感应电流I A:I B=3:1
D．A、B线圈中产生的感应电流I A:I B=1:1
7．(0分)[ID：128532]如图所示，A、B、F是三个相同的小灯泡，C为电容器，D为理想二极管（正向电阻为零、反向电阻无穷大），L为电感线圈（自感系数很大、直流电阻为零），下列说法正确的是（）
A．闭合开关，小灯泡A立即亮
B．闭合开关，电路稳定后，小灯泡A、B、F亮度相同
C．电路稳定后，断开开关，小灯泡B会闪亮一下
D．电路稳定后，断开开关，小灯泡A立即熄灭
8．(0分)[ID：128528]如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻忽略不计，下列说法中正确的是（）
A．闭合开关S时，A2先亮，A1后亮，最后A1比A2亮
B．闭合开关S时，A1和A2始终一样亮
C．断开开关S时，A2立即熄灭，A1过一会儿熄灭
D．断开开关S时，A1和A2都要过一会儿才熄灭
9．(0分)[ID：128519]轻质细线吊着一质量为m=0.42kg、边长为L=1m、匝数n=10的正方形线圈，其总电阻为r=1Ω。

在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示。

磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，整个过程线圈不翻转。

g=10m/s2。

则（）
A ．线圈中产生的感应电流的方向是顺时针
B ．感应电动势的大小为5V
C ．线圈的电功率为25W
D ．在t =4s 时轻质细线上的拉力1.2N
10．(0分)[ID ：128510]如图所示，在磁感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场中，有一水平放置的U 形导轨，导轨左端连接一阻值为R 的电阻，导轨电阻不计。

导轨间距为L ，在导轨上垂直放置根金属棒MN ，与导轨接触良好，电阻为r ，用外力拉着金属棒向右以速度v 做匀速动。

则导体棒运动过程中（ ）
A ．金属棒中的电流方向为由M 到N
B ．电阻R 两端的电压为BLv
C ．电路中电流大小为BLv R
D ．金属棒受到的安培力大小为22B L v R r
+ 11．(0分)[ID ：128500]甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定的轴OO ′无摩擦旋转，若分别加上如图甲、乙所示的匀强磁场，当同时给甲、乙相同的初速度旋转时（ ）
A ．甲环先停
B ．乙环先停
C ．两环同时停下
D ．无法判断两环停止的先后
12．(0分)[ID ：128490]如图所示，用电流传感器研究自感现象电源内阻不可忽略，线圈的自感系数较大，其直流电阻小于电阻R 的阻值。

0t =时刻闭合开关S ，电路稳定后，1t 时刻断开S ，电流传感器连接计算机分别描绘了整个过程线圈中的电流L I 和电阻中的电流R I 随时间t 变化的图像。

下列图像中可能正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
二、填空题
13．(0分)[ID ：128650]一个20匝的闭合线圈，面积为S =0.1m 2，总电阻为R =2Ω，垂直通过线圈的匀强磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图所示，则在0～1s 的时间内通过线圈导线截面的电量为_______________C 。

若t 0时刻通过线圈的感应电流等于0～t 0时间内通过线圈的平均感应电流，则t 0=_____________s 。

14．(0分)[ID ：128642]如图所示，导电导轨水平、光滑且足够长，左端接一电阻10R =Ω，导体棒ab 搁在导轨上，电阻2r =Ω，磁场垂直于导轨平面，导体棒受水平拉力0.02N F =作用而匀速运动，电路中电流为0.2A ，导轨宽度1m l =，则导体棒运动速度大小为_______m /s ，磁感应强度B 的大小为______T ，ab 棒两端的电压为_______V.
15．(0分)[ID ：128638]如图所示，金属棒ab 长为0.5m l =，电阻为0.05r =Ω，以4m /s v =的速度向右匀速运动，金属框架左端连有一个阻值为0.15R =Ω的电阻，框架本身电阻不计，匀强磁场的磁感应强度0.4T B =，则棒ab 上感应电动势的大小为________V ，方向是_____________；棒ab 两端的电压ab U =______V ，金属棒向右滑行
1.6m 的过程中，电阻R 上产生的热量为_____________J.
16．(0分)[ID ：128634]如图所示的电路，L 1和L 2是两个相同的小电珠，L 是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R 相同，由于存在自感现象，在电键S 刚接通时，__灯最亮；S 断开时，__灯先熄灭．
17．(0分)[ID ：128633]如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的左侧S 极上方固定一直导线，导线与磁场垂直，若给导线通以垂直于纸面方向向里的电流，则磁铁对桌面的压力______（选填“增大”或“减小”），桌面对磁铁______摩擦力（选填“有”或“没有”）。

18．(0分)[ID ：128625]如图所示，磁感应强度0.5T B =的匀强磁场，方向垂直纸面向里，导电导轨MN 、PQ 间距50cm l =，光滑且电阻不计.左端接一电阻0.2R =Ω，导线CD 电阻不计，以4m /s v =速度向右匀速滑动时，回路中感应电动势大小是______V ，感应电流大小是______A ，方向______.这时使CD 匀速运动所需的外力大小是______N.
19．(0分)[ID ：128602]如图所示，光滑的U 形金属导轨水平放置，不计电阻，宽度0.5L m =，左端的Q P 、间接有定值电阻0.3R =Ω,电阻0.1r =Ω的金属棒MN 重直导轨放置在两条导轨上，并用水平绝缘细线通过光滑的定滑轮连接质量0.2m kg =的重物，重物静止在地面上，细线拉直，已知P M 、间距离0.8d m =.某时刻开始，导轨平面内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B 从零开始随时间均匀增大，变化率/0.2/B t T s ∆∆=.则重物未离开地面前通过R 的电流为_______A ，当重物对地面的压力为零时，磁场的磁感应强度大小为_______T ．(g 取210/m s )
20．(0分)[ID ：128595]如图()a 所示，长为L 宽为h 的矩形闭合线圈竖直固定在小车上，其中0.04h m =，线圈电阻51.610R -=⨯Ω，线圈与小车总质量1.m kg =它们在光滑水平面上，以0 1.0/v m s =的初速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B 、宽度为d 的水平有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，已知小车运动的速度ν随位移s 变化的s ν-图象如图()b 所示.已知L d <，则d =______m ，B =______.T
三、解答题
21．(0分)[ID ：128779]直径为d 、电阻为R 的不封闭金属圆环水平固定在绝缘桌面上，如图所示（俯视图），一电容为C 的电容器与圆环的两端点连接。

在圆环内部有垂直桌面向下的随时间均匀增强的匀强磁场，其磁感应强度大小随时间的变化率为k 。

求： （1）圆环中的感应电动势E 的大小和方向；
（2）电容器P 板所带的电荷量q 。

22．(0分)[ID ：128778]如图甲所示，两根质量均为0.2kg 完全相同的导体棒a 、b ，用绝缘轻杆相连置于由金属导轨PQ 、MN 架设的斜面上，已知斜面倾角θ为53︒，a 、b 导体棒的间距是PQ 、MN 导轨的间距的一半，导轨间分界线'OO 以下有方向垂直斜面向上的匀强磁
场，当a 、b 导体棒沿导轨下滑时，其下滑速度v 与时间的关系图像如图乙所示，若a 、b 导体棒接入电路的电阻均为0.04Ω，其他电阻不计，取210m /s g =，sin 530.8︒=，cos530.6︒=，试求：
（1）a 、b 导体棒与导轨间的动摩擦因数；
（2）匀强磁场的磁感应强度B 的大小；
（3）导体棒a ，b 进入磁场的过程中导体棒a ，b 上产生的焦耳热。

23．(0分)[ID ：128776]如图所示，一U 形导轨固定于水平面上，左端串联有电阻R =3.0Ω，导轨间距L =1.0m ，匀强磁场B =1.0T 竖直向下穿过导轨平面，质量m =1kg 、电阻r =1.0Ω的金属棒PQ 与导轨良好接触，并在水平向右的外力F 作用下以v =2m/s 的速度向右匀速运动。

已知棒PQ 与导轨间的动摩擦因数为µ=0.3。

（1）求流过电阻R 的电流大小和方向；
（2）求外力F 的大小；
（3）若撤去外力后，电阻R 上产生的焦耳热是0.6J ，求通过电阻R 的电荷量。

24．(0分)[ID ：128772]如图甲，平行固定在水平面上的两足够长光滑导轨MN 、PQ 相距为L ，M 、P 两端连接一阻值为R 的电阻。

金属棒ab 垂直于导轨放置且接触良好，与导轨最左端的距离为d ，并通过水平细线跨过滑轮与物体A 相连，棒ab 两端的右侧各有一个自动控制的支柱E 、F 挡住棒ab ，当支柱受到棒的压力为零时，会自动撤去。

t =0时刻起，垂直于导轨平面向上的匀强磁场按图乙的规律变化，当磁感应强度从0增加到B 0时棒恰好开始运动，此后磁感应强度保持不变，并测得棒ab 开始运动到最大速度的过程中，流过电阻R 的电量为q 。

已知棒ab 、物体A 质量均为m ，重力加速度为g ，不计除R 外其余部分的电阻、一切摩擦以及细线和滑轮的质量。

求：
(1)棒ab 刚开始运动的时刻t 0；
(2)棒ab 运动过程中的最大速度v 的大小；
(3)棒ab 从开始运动到最大速度的过程中电阻R 上产生的焦耳热Q 。

25．(0分)[ID：128727]光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距L=1.0m，与水平面之间的夹角α=30°，匀强磁场磁感应强度B=2.0T，垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻，其它电阻不计，质量m=2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置，如图（a）所示。

用恒力F 沿导轨平面向上拉金属杆ab，由静止开始运动，v−t图像如图（b）所示。

g=10m/s2，导轨足够长。

求：
(1)恒力F的大小；
(2)金属杆速度为2.0m/s时的加速度大小；
(3)前6s内电阻上产生的热量。

26．(0分)[ID：128703]如图MN、PQ是竖直的光滑平行导轨，相距L=0.5m。

上端接有电阻R=0.8Ω，金属杆ab质量m=100g，电阻r=0.2Ω。

整个装置放在垂直向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1.0T。

杆ab从轨道上端由静止开始下落，下落过程中ab杆始终与轨道保持良好的接触，当杆下落10m时，达到最大速度。

试讨论：
(1)ab杆的最大速度；
(2)从静止开始达最大速度电阻R上获得的焦耳热；
(3)从静止开始达最大速度的过程中，通过金属杆的电量。

【参考答案】
2016-2017年度第*次考试试卷参考答案
**科目模拟测试
一、选择题
1．D
2．C
3．C
4．C
5．B
6．C
7．C
8．D
9．D
10．D
11．B
12．A
二、填空题
13．1218
14．012
15．8从b到a06096
16．L1L2【解析】
17．增大有
18．5沿逆时针125
19．220【解析】(1)由法拉第电磁感应定律则有：E=Ld=008V由欧姆定律得：I=E/（R+r）
=02A当重物恰好被提离地面时导体棒MN受力平衡则有：BIL−mg=0B=20T点睛：由法拉第电磁感应
20．2502【解析】磁场宽度等于线圈进入磁场与在磁场中运动时的位移由图b所示图象可知线圈进入磁场时的位移为：线圈完全在磁场中的位移为：则磁场宽度为：；由图b所示图象可知线圈进入磁场前的速度为：完全进入磁
三、解答题
21．
22．
23．
24．
25．
26．
2016-2017年度第*次考试试卷参考解析
【参考解析】
**科目模拟测试
一、选择题
1．D
解析：D
AB．开关S闭合瞬间，线圈L因自感对电流有阻碍作用，则相当于灯泡A与B串联，因此两灯同时亮且亮度相同，稳定后B灯被短路熄灭，A灯更亮，故选项AB均错误；CD．电路稳定后当开关S突然断开瞬间，A灯中不会再有电流通过，故A灯马上熄灭，由于线圈的自感使得线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源与B灯构成闭合回路放电，B灯闪亮一下再熄灭，故选项C错误，D正确；
故选D。

2．C
解析：C
A ．当“绳”摇到最高点时，绳的速度为零，根据感应电动势E =BL v ，感应电动势为零，感应电流为零，故A 错误；
B ． 当“绳”向上运动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中电流从B 流向A ，所以A 点电势高于B 点电势，故B 错误；
C ． 根据以上分析，当电线向上运动时，通过灵敏电流计的电流是从A 经过电流计流向B ，故C 正确；
D ．当两个同学沿南北方向站立时，电线上下运动时，不切割磁感线，不产生感应电流，故D 错误； 故选C 。

3．C
解析：C
A ．导线固定，当导体框向上平移时，导体框内磁通量不变，没有感应电流。

A 错误；
B ．导体框固定，当导线L 向左平移时，导体框磁通量减小，根据楞次定律，导体框中感应电流的方向为abcda 。

B 错误；
C ．导线固定，当导体框向右平移时，导体框磁通量减小，根据楞次定律，导体框中感应电流的方向为abcda 。

C 正确；
D ．导体框固定，当导线L 向右平移时，导体框磁通量先增大，根据楞次定律，导体框中感应电流的方向为adcba 。

D 错误。

故选C 。

4．C
解析：C
线框进入磁场过程，时间为
120cm =1s 20cm/s
L t v =
= 根据楞次定律可知，感应电流方向是逆时针方向，为正。

感应电流大小为
BLv
I R
=
则知I 不变。

线框完全在磁场中运动过程：磁通量不变，没有感应产生，经历时间为
240cm-20cm
=1s 20cm/s
d L t v -=
= 线框穿出磁场过程，时间为
31s L
t v
=
= 感应电流方向是顺时针方向，为负，感应电流大小为
BLv
I R
=
则I 不变。

故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

5．B
解析：B
AB ．开关S 闭合瞬间，由于自感线圈相当于断路，所以两灯是串联，两灯同时亮；待电路稳定后，线圈相当于导线，把灯L 2短路，所以灯L 2逐渐变暗，而灯L 1逐渐变亮，故A 错误，B 正确；
CD ．断开开关后，L 1立即熄灭，由于线圈的自感作用，L 相当于电源，与L 2组成回路，L 2突然闪亮一下再逐渐熄灭，故C 、D 错误。

故选B 。

6．C
解析：C
AB ．根据法拉第电磁感应定律，可得
2B
E n
n r t t
φπ∆∆==∆∆ 则有
2
222(3)91
A A
B B B B E r r E r r === 故AB 错误；
CD ．设线圈单位长度的电阻为R ，根据闭合电路的欧姆定律有
2E
I rR
π=
联立解得
913131
A A
B B B A I E r I E r =⋅=⋅= 故
C 正确，
D 错误。

故选C 。

7．C
解析：C
AB ．闭合开关，电感线圈L 对电流起阻碍作用，二极管为反向，故小灯泡A 慢慢变亮，电路稳定后灯泡B 也不亮，故AB 错误；
C ．电路稳定后，断开开关，此时电感线圈阻碍电流减小，充当电源，B 、
D 、L 组成回路，小灯泡有瞬间电流通过，则小灯泡B 会闪亮一下，故C 正确；
D ．灯泡A 和电容器并联，当电路稳定后，断开开关，电容器通过灯泡A 放电，灯泡A 不会立即熄灭。

故D 错误。

故选C 。

8．D
解析：D
AB ．闭合开关S 时，A 2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 1中电流只能逐渐增大，则A 2先亮，A 1后亮，最后一样亮，A
B 错误；
CD ．断开开关S 时，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 1和A 2都要过一会儿才熄灭，C 错误D 正确。

故选D 。

9．D
解析：D
A ．磁感应强度在增大，由楞次定律可知电流的方向为逆时针方向，故A 错误；
B ．0--6s 内磁通量变化量的大小为：
(0.8-0.2)0.511Wb 0.3Wb BS ∆Φ=∆=⨯⨯⨯=
由法拉第电磁感应定律得：
n E t
∆Φ
=
∆ 代入数据得：
0.5V E =
故B 错误；
C ．根据电功率公式2
E P r
=得，线圈的电功率为：
0.25W P =
故C 错误；
D ．根据闭合电路欧姆定律E
I r
=
可得，电流为： 0.5A I =
安培力为：
100.60.51N=3N F nBIL ==⨯⨯⨯
根据平衡条件可得轻质细线的拉力大小
1.2N T F mg F =-=
故D 正确。

故选D 。

10．D
解析：D
A ．由右手定则判断得知金属棒MN 中的电流方向为由N 到M ，故A 错误； BC ．MN 产生的感应电动势为
E BLv =
回路中的感应电流大小为
E BLv
I R r R r
=
=++ 则电阻R 两端的电压为
BLvR
U IR R r
==
+ 故BC 错误；
D ．金属棒MN 受到的安培力大小为
22B L v
F BIL R r
==
+ 故D 正确。

故选D 。

11．B
解析：B
甲环旋转时没有切割磁感线，没有感应电流产生，而乙环旋转时切割磁感线，有感应电流产生，根据楞次定律，运动导体上的感应电流所受的磁场力（安培力）总是反抗（或阻碍）导体的运动，因此乙环先停下。

故ACD 错误，B 正确。

故选B 。

12．A
解析：A
当0t =时刻闭合开关S 的瞬时，电路中的电流突然增大，在L 中要产生自感电动势阻碍电流的增加，所以L 中的电流会逐渐增加到稳定值；而电阻R 上，开始时由于L 中的很大的自感电动势的产生，在L 上相当于断路，所以流过R 的电流会较大，然后随时间逐渐减小到稳定值。

由于L 直流电阻小于电阻R 的阻值，所以稳定时电阻R 的电流小于L 的电流，两者方向相同，都是从左向右；当1t 时刻断开S 时，R 中原来的电流立即减小到零，但是
L 中由于自感电动势阻碍电流的减小，所以此电流会在L 和R 中形成回路，然后逐渐减到
零，其流过R 的电流方向与原来方向相反。

所以选项A 正确，BCD 错误。

故选A 。

二、填空题 13．1218 解析：12 1.8
[1]根据法拉第电磁感应定律有：
E n
t
∆Φ
=∆ 根据闭合电路欧姆定律：
E I R
=
根据电荷量的公式：
q I t =⋅∆
联立以上各式得：
q n
R
∆=Φ
1s t =时，0.12T B =，代入数据解得：0.120.1
20C 0.12C 2
q ⨯=⨯
=； [2]过原点作曲线的切线交点 1.8s t =，根据：
B E n
S t
∆=∆ 可知，0~1.8s 的平均感应电动势和 1.8s t =的瞬时感应电动势相等，即 1.8s t =时瞬时感应电流和0~1.8s 的平均感应电流相等。

14．012
解析：0.1 2
[1][2]棒匀速向右切割磁感线，受外力和安培阻力平衡，有：
F BIl =
可得：
0.02T 0.1T 0.21
F B Il =
==⨯ 由闭合电路的欧姆定律可得：
Blv
I R r
=
+ 联立可得匀速的速度
()
24m/s I R r v Bl
+=
= [3]ab 棒为闭合电路的等效电源，两端的电压为路端电压：
0.210V 2V U IR ==⨯=15．8从b 到a06096
解析：8 从b 到a 0.6 0.96
[1]ab 棒匀速切割磁感线产生的动生电动势为：
0.40.54V 0.8V E Blv ==⨯⨯=
[2]电流的方向由右手定则可知，b 点为等效电源的负极，a 点为等效电源的正极，则电流方向从b 到a .
[3]ab 棒作为等效电源，内阻0.05r =Ω，与外电路电阻R 串联，有：
=0.2R R r =+Ω总
由闭合电路的欧姆定律可得干路电流：
=4A E
I R =
总
棒ab 两端的电压为路端电压
0.6V ab U IR ==
[4]金属棒向右匀速滑行1.6m 的过程，时间为：
0.4m x
t v
=
= 则电阻R 上产生的热量为
2240.150.4J 0.96J Q I Rt ==⨯⨯=16．L1L2【解析】
解析：L 1 L 2 【解析】
[1]该电路是左右两部分并联后由串联起来，S 刚接通时，L 2立即发光．L 上产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势会阻碍电流增大．使通过线圈L 的电流慢慢增大，而R 上没有自感现象产生，左右两个电路总电流相等，由两个电路对比可知，此瞬间，通过L 1的电流比L 2上的电流大．所以S 刚刚接通时L 1灯最亮；
[2]S 断开时，L 和L 1构成自感回路，L 2不在回路中，所以S 断开时，L 立刻熄灭，L 1后熄灭。

17．增大有
解析：增大 有
[1][2]根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，如图，在根据左手定则判断安培力方向，如左图；
根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向右下方，如右图，根据平衡条件，可知通电后支持力变大，静摩擦力变大，方向向左，故磁铁对桌面的压力增大，桌面对磁铁由摩擦力；
18．5沿逆时针125
解析：5 沿逆时针 1.25 [1]．感应电动势：
E=BLv =0.5×0.5×4=1V
[2]．感应电流：
15A 0.2
E I R =
== [3]．由右手定则可知，感应电流沿逆时针； [4]．安培力：
F 安=BIL =0.5×5×0.5=1.25N
CD 棒匀速运动处于平衡状态，由平衡条件得：
F =F 安=1.25N ；
19．220【解析】(1)由法拉第电磁感应定律则有：E=Ld=008V 由欧姆定律得：
I=E/（R+r ）=02A 当重物恰好被提离地面时导体棒MN 受力平衡则有：
BIL−mg=0B=20T 点睛：由法拉第电磁感应
解析：2 20 【解析】
(1)由法拉第电磁感应定律,则有：E=Ld B
t
∆∆=0.08V 由欧姆定律,得：I=E/（R+r ）=0.2A
当重物恰好被提离地面时，导体棒MN 受力平衡， 则有：BIL−mg=0，B=20T
点睛：由法拉第电磁感应定律可求感应电动势，由欧姆定律可求感应电流；当重物恰好被提离地面时，安培力等于重力，根据平衡方程可求磁感应强度．
20．2502【解析】磁场宽度等于线圈进入磁场与在磁场中运动时的位移由图b 所示图象可知线圈进入磁场时的位移为：线圈完全在磁场中的位移为：则磁场宽度为：；由图b 所示图象可知线圈进入磁场前的速度为：完全进入磁
解析：25 0.2 【解析】
磁场宽度等于线圈进入磁场与在磁场中运动时的位移，由图b 所示图象可知，线圈进入磁场时的位移为：10.150.050.1s m =-=，
线圈完全在磁场中的位移为：20.300.150.15s m =-=， 则磁场宽度为：120.10.150.25d s s m m m =+=+=；
由图b 所示图象可知，线圈进入磁场前的速度为：1/v m s =，完全进入磁场时的速度为：
'0.6/v m s =，线圈进入磁场时的位移为：10.1s m =
设进入磁场的过程，线框的速度为v 时加速度的大小为a ．
由牛顿第二定律得F ma =，又安培力大小为：22Bhv B h v
F BIh B h R R ===
， 加速度大小为：v a t =，联立以三式得：22B h v
t m v R
⋅=；
两边求和得：()22B h v t m v R ⎛⎫∑⋅=∑ ⎪⎝⎭
，又v t s =，则得：()22
101B h s m v v R ⋅=-；
代入得：()22
5
0.040.11 1.00.61.610
B -⨯⨯=⨯-⨯，解得：0.2B T = 【点睛】线圈进入磁场过程受安培力作用而做减速运动，线圈完全进入磁场时做匀速直线运动，线圈离开磁场时做减速运动，磁场宽度等于线圈进入磁场与在磁场中运动时的位移之和，由图象可以求出磁场宽度；由牛顿第二定律和加速度的定义式，采用微元积分法求出磁感应强度．本题要懂得图象的物理意义，结合线框的运动情况，捕捉有效信息，其次，对于变速运动的过程，要掌握运用微元法研究位移或速度的问题，其切入点是加速度的定义式．
三、解答题 21． （1）
24
d k
π，方向为逆时针方向；（2）24
d kC
q π=
(1)由法拉第电磁感应定律及楞次定律可得：
24
d k
E t π∆Φ==
∆ 感应电动势的方向为逆时针方向。

(2)电容器两极板之间的电压等于电源的电动势，即U =E ，由
Q
C U
=
得
24
d kC
Q π=
由于感应电流的方向为逆时针方向，所以电容器P 极板的带电量
24
d kC
q π=
22．
（1）0.5；（2）2T ；（3）0.2J
（1）设进入磁场前导体棒运动的加速度为a ，由图乙得
25m/s v
a t
∆=
=∆ 因a 、b 一起运动，故可看作一个整体，由牛顿第二定律得
2sin 2cos 2mg mg ma θμθ-=
解得
μ=0.5
（2）由图乙可知导体棒b 刚进入磁场时，a 、b 和轻杆所组成的系统做匀速运动，当导体棒a 进入磁场后才再次做加速运动，因而b 棒匀速运动的位移即为a 、b 棒的间距，设PQ ，MN 导轨间距为d ，依题意可得
20.2m d vt ==
当b 导体棒在磁场中做匀速运动时，有
2sin 2cos 0mg mg IBd θμθ--=
E Bdv =
2E I R
=
联立解得
2B T =
（3）由焦耳定律可得
222Q I R t I Rt ==总
2Bdv
I R
=
联立解得
0.2J Q =23．
(1)0.5A ，方向：a →b ；(2)3.5N ；(3)0.1C (1)金属棒切割磁感线产生的感应电动势为
2V E BLv ==
感应电流大小为
0.5A E
I R r
=
=+ 由右手定则可判断感应电流方向为a →b 。

(2)由于金属杆匀速运动，由平衡条件可得
3.5N F F f BIL mg μ=+=+=安
(3)根据
2Q I Rt
=
可知电流、时间相同的情况下，产生的焦耳热与阻值成正比，即
r R r Q Q R
=
由能量守恒可得
2
12
R r mv Q Q mgx μ=++ 代入数据解得x =0.4m 通过电阻R 的电荷量
0.1C BLx
q R r R r
∆Φ=
==++24． (1)2200B L d
t mgR =；(2)220
mgR v B L =；(3)32244
00mgqR m g R Q B L B L =- (1) 当支柱受到棒的压力为零时
B o IL =T =mg
I R
ε
=
00
B B
S Ld t t ε∆=
=∆ 联立可得
2200B L d t mgR
=
(2)根据受力分析可知，当ab 棒运动速度最大时，则有
220B L v mg F R
== 解得
22
0mgR v B L = (3)设ab 棒滑行达到最大速度的过程中通过的距离为x ，则
0B Lvt E q It t R R
==
= 又 x=vt
计算得出
0qR x B L
=
根据能量守恒定律得 21(22
mgx m v Q =
+) 解得 322
4400mgqR m g R Q B L B L
=-25． (1)18N ；(2)22m/s ；(3)144.96J
(1)根据图像可知导体棒上升过程中的最大速度为m 4m/s v =，则导体棒的安培力为
2222m m 214N 8N 2
BLv B L v F BIL B L R R ⨯⨯=====安 导体棒速度最大时，导体棒的加速度为0，根据平衡条件可知恒力大小为
1sin 210N 8N 18N 2
F mg F α=+=⨯⨯+=安 (2)根据牛顿第二定律得
22sin B L v F mg ma R
α--= 解得
22m/s a =
(3)v t -图线中和时间轴围成的面积为位移，每个格子代表的距离为
00.20.2m=0.04m x =⨯
则前6s 内的位移为
050320.12m x x ==
则06s 内根据动能定理得
2m 1sin 2
Fx mg x Q mv α-⋅-= 解得电阻上产生的热量为
144.96J Q =26．
(1)4m/s ；(2)7.36J ；(3)5C
(1)ab 杆匀速下落时速度达到最大，安培力与重力二力平衡，则有
F 安=mg
又
F 安=BIL ，E =BLv m ，I ＝
E R r
+ 所以可得：ab 杆的最大速度为 v m =
2222
()0.110(0.80.2)10.5mg R r B L +⨯⨯+=⨯m/s=4m/s (2)由能的转换与守恒定律有
mgh =Q +212
m mv 所以回路产生的总焦耳热为 Q =mgh －
212m mv =(0.1×10×10－12
×0.1×42)J=9.2J 电阻R 上获得的焦耳热为 Q R =
0.89.2J=7.36J 0.80.2
R Q R r =⨯++ (3)从静止开始达最大速度的过程中，通过金属杆的电量为 1.00.510C 5C 0.80.2BLh q R r R r ∆Φ⨯⨯====+++。