上海南汇第二中学高中物理选修二第二章《电磁感应》测试(包含答案解析)

一、选择题
1．(0分)[ID ：128575]科学家发现一种新型合金材料N 45Co5n40Sn10i M （），只要略微加热该材料下面的铜片，这种合金就会从非磁性合金变成强磁性合金。

将两个相同的条状新型合金材料竖直放置，在其正上方分别竖直、水平放置两闭合金属线圈，如图甲、乙所示。

现对两条状新型合金材料下面的铜片加热，则（ ）
A ．甲图线圈有收缩的趋势
B ．乙图线圈有收缩的趋势
C ．甲图线圈中一定产生逆时针方向的感应电流
D ．乙图线圈中一定产生顺时针方向的感应
电流
2．(0分)[ID ：128574]如图，线圈L 的自感系数极大，直流电阻忽略不计；D 1、D 2是两个二极管，当电流从“＋”流向“-”时能通过，反之不通过；R 0是保护电阻，则（ ）
A ．闭合S 之后，
B 灯慢慢变亮
B ．闭合S 之后，A 灯亮且亮度不变
C ．断开S 瞬时，A 灯闪一下再慢慢熄灭
D ．断开S 瞬时，B 灯闪一下再慢慢熄灭
3．(0分)[ID ：128573]如图所示，一平行金属轨道平面与水平面成θ角，两轨道宽为L ，上端用一电阻R 相连，该装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向上。

质量为m 的金属杆ab 以初速度v 0从轨道底端向上滑行，达到最大高度h 后保持静止。

若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计。

关于上滑过程，下列说法正确的是（ ）
A ．通过电阻R 的电量为sin BLh R θ
B ．金属杆中的电流方向由b 指向a
C ．金属杆克服安培力做功等于
2012mv mgh - D ．金属杆损失的机械能等于电阻R 产生的焦耳热
4．(0分)[ID ：128572]如图所示，两条光滑金属导轨平行固定在斜面上，导轨所在区域存在垂直于斜面向上的匀强磁场，导轨上端连接一电阻。

0t =时，一导体棒由静止开始沿导轨下滑，下滑过程中导体棒与导轨接触良好，且始终与导轨垂直。

不计导轨电阻，则导体棒下滑过程受到的安培力F 、位移x 、速度v 、通过电阻的电流i 随时间t 变化的关系图中，可能正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
5．(0分)[ID ：128564]法拉第发明了世界上第一台发电机―法拉第圆盘发电机，原理如图所示。

铜质圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个带摇柄的转轴，边缘和转轴处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R 连接起来形成回路，其他电阻均不计。

转动摇柄，使圆盘如图示方向匀速转动。

已知匀强磁场的磁感应强度为B ，圆
盘半径为r ，电阻的功率为P 。

则（ ）
A ．圆盘转动的角速度为2PR Br ，流过电阻R 的电流方向为从c 到d
B ．圆盘转动的角速度为
22PR Br ，流过电阻R 的电流方向为从d 到c C ．圆盘转动的角速度为
22PR Br ，流过电阻R 的电流方向为从c 到d D ．圆盘转动的角速度为2PR Br
，流过电阻R 的电流方向为从d 到c 6．(0分)[ID ：128555]如图所示，一根足够长的直导线水平放置，通以向右的恒定电流，在其正上方O 点用细丝线悬挂一铜制圆环。

将圆环从a 点无初速度释放，圆环在直导线所处的竖直平面内运动，经过最低点b 和最右侧点c 后返回，下列说法正确的是（ ）
A ．从a 到c 的过程中圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针
B ．运动过程中圆环受到的安培力方向始终沿竖直方向
C ．圆环从b 到c 的时间大于从c 到b 的时间
D ．圆环从b 到c 产生的热量等于从c 到b 产生的热量
7．(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
8．(0分)[ID：128549]单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，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，则由O到D的过程中，下列说法错误的是（）
A．O时刻线圈中感应电动势不为零
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．由O至D时间内线圈中平均感应电动势为0.4 V
9．(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
10．(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
11．(0分)[ID：128512]如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。

线框由静止释放，在下落过程中（）
A．穿过线框的磁通量保持不变
B．线框中感应电流方向发生变化
C．线框所受安培力的合力为零
D．线框的机械能不断减小
12．(0分)[ID：128508]如图所示，在范围足够大的空间存在一个磁场，磁感线呈辐状分布，其中磁感线O竖直向上，磁场中竖直固定一个轻质弹簧。

在距离弹簧某一高度处，将一个金属圆盘由静止释放，圆盘下落的过程中盘面始终保持水平，且圆盘的中轴线始终与弹簧的轴线、磁感线O重合。

从圆盘开始下落，到弹簧被压缩至最短的过程中，下列说法正确的是（）
A．在圆盘内磁通量不变
B．从上往下看，在圆盘内会产生顺时针方向的涡流
C．在接触弹簧之前，圆盘做自由落体运动
D．圆盘的重力势能减少量等于弹簧弹性势能的增加量
二、填空题
13．(0分)[ID：128685]如图边界PQ的右侧区域内，存在着磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面的匀强磁场。

边长为l的正方形金属线框abcd由粗细均匀同种材料制成，ab刚好位于边界PQ上，现使线框绕过边界PQ转轴匀速转动，角速度为 ，如图所示，则在ad边
U为______。

开始转入磁场的瞬间cd两端的电势差
cd
14．(0分)[ID：128681]如图所示，图1和图2为一电动势为E的电源与阻值为R的电阻，接在两间距为l的平行导轨左端，两导轨间有垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场（未画出），图1将一导体棒垂直导轨放置，图2将一导体棒与导轨成θ角放置，导轨与导体棒电阻不计，则两导体棒受到的安培力F1=___________，F2=__________。

图3和图4为一电阻连在同样相距为l的两平行导轨间，导轨间有磁感应强度为B的垂直纸面向里的匀强磁场（未画出），图3将一导体棒垂直导轨放置，图4将导体棒与导轨成θ角放置，两导体棒均以平行于导轨方向的速度v向右运动，则感应电动势E3= _________，E4=
________ 。

15．(0分)[ID：128672]如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根L=0.4m的金属棒ab，其电阻r=0.1Ω。

框架左端的电阻R=0.4Ω。

垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T。

当用外力使棒ab以速度v=5m/s右移时，ab棒中产生的感应电动势E=______V，ab棒两端的电势差U ab=____V，在电阻R上消耗的功率P R=_______W。

16．(0分)[ID：128664]小明学习自感后进行了以下实验。

在图甲所示的电路中，E为电源，L为线圈，闭合开关使灯泡A发光，然后断开开关，发现灯泡A不会立即熄灭，而是持续一小段时间再熄灭。

(1)断开开关后，灯泡上的电流方向___________（选填“向左”或“向右”）；若在线圈中插入铁芯后再重复该实验，则断开开关后灯泡上电流持续的时间___________（选填“变长”、“变短”或“不变”）。

(2)小明为了进一步研究影响灯泡上电流持续时间的因素，保持线圈一定，仅更换电源（内
阻不计）或仅更换灯泡进行实验，并用电流传感器（图中未画出）测量开关断开后灯泡中的电流i 随时间t 的变化。

其中的一组图像如图乙所示。

若①②两条曲线对应的电源电动势分别为E 1、E 2，则其大小关系为___________； 若①②两条曲线对应的灯泡电阻分别为R 1、R 2 ，则其大小关系为___________。

(3)已知穿过螺线管的磁通量Φ与其电流i 成正比，且断开开关后小灯泡持续发光的能量来源于线圈储存的磁场能，假设线圈中储存的磁场能E 0全部转化为电路中的电能。

请在图丙
中作出Φ-i 图像_______并推证200E I ∝_______（式中I 0为开关闭合时线圈中的稳定电流
值）。

17．(0分)[ID ：128660]如图1，在02x L ≤≤的区域内存在着匀强磁场B ，磁场方向垂直于xOy 平面（纸面）向里，具有一定电阻R 的正方形线框abcd 位于xOy 平面内，线框的ab 边与y 轴重合，线框边长为L ，设线框从0t =时刻沿x 轴正方向以 v 做匀速运动，则ab 边刚进入磁场时受到的安培力大小为______________，在图2坐标系中画出线框ab 两点的ab U 随位移x 变化的函数图象_________．
18．(0分)[ID ：128643]如图所示，竖直平行导轨间距20cm l =，导轨顶端接有一开关S.导体棒ab 与导轨接触良好且无摩擦，导体棒ab 的电阻0.4R =Ω，质量10g m =，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度1T B =.当导体棒由静止释放0.8s 后，突然闭合开关，不计空气阻力，设导轨足够长，则ab 棒的最大速度为_______，最终速度为__________.
19．(0分)[ID ：128627]如图所示，竖直平面内有一个很长的金属导轨处于0.5T B =的水平
匀强磁场中，导轨中串有电阻为0.2Ω、额定功率为5W 的灯泡.质量50g m =、导轨间距0.5m l =的金属棒ab 可沿导轨做无摩擦滑动，则棒ab 以速度为v =_______m /s 向上运动时，灯泡能正常发光；若让棒ab 自由下落，当速度达到稳定后，灯泡__________（选填“能”或“不能”）正常发光.
20．(0分)[ID ：128590]如图所示，电阻不计的“∠”形导轨ADC 垂直于磁场固定在匀强磁场中，电阻与长度成正比的导体棒MN 与导轨保持良好接触并向右匀速运动，则导体棒与导轨组成的闭合回路中的感应电动势_________（填“增大”“不变”或“减小”），感应电流_______（填“增大”“不变”或“减小”）．
三、解答题
21．(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。

22．(0分)[ID ：128765]如图所示，光滑导轨EF 、GH 等高平行放置，两导轨间的距离为L 。

导轨右侧水平且处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B ，左侧呈弧形升高。

ab 、cd 是质量均为m 的金属棒，电阻皆为R ，回路中其余部分的电阻可不计。

开始时，棒cd 静止，现让ab 从离水平轨道h 高处由静止下滑，设导轨足够长，两导体棒在运动中始终不接触。

试求：
(1)在运动中cd 棒能达到的最大速度是多少？
(2)运动中安培力对cd 棒的总冲量。

23．(0分)[ID ：128756]如图所示，处于匀强磁场中的两根电阻不计的平行金属导轨相距1.0m L =，导轨平面与水平面成37θ=︒角，上端连接阻值为13ΩR =的电阻，下端连接阻值为26ΩR =的电阻。

匀强磁场大小0.4T B =、方向与导轨平面垂直。

质量为0.2kg m =、电阻0.5Ωr =的金属棒ab 放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25（已知sin 370.6︒=，cos370.8︒=，210m/s g =）求：
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
(2)求金属棒稳定下滑时的速度大小及此时ab 两端的电压U ab 为多少；
(3)当金属棒下滑速度达到稳定时，机械能转化为电能的效率是多少。

24．(0分)[ID ：128740]如图所示，一个圆形线圈1000n =匝，线圈面积220cm S =，线圈电阻r =2Ω，在线圈外接一个阻值为R =8Ω的电阻，把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如B t -图线所示，在00.2s -内求： （1）线圈产生的感应电动势E ；
（2）电阻R 的电功率；
25．(0分)[ID：128711]磁悬浮铁路中文拼音：cíxuán fútiělù，英文名：magley railway，是一种新型的交通运输系统，它是利用电磁系统产生的吸引力或排斥力将车辆托起．使整个列车悬浮在导轨上，利用电磁力进行导向，利用直流电机将电能直接转换成推动列车前进．它清除了轮轨之间的接触，无摩擦阻力，线路垂直负荷小，时速高，无污染，安全，可靠，舒适．其应用仍具有广泛前景。

采用直流电机模式获得驱动力的列车可简化为如下情境：固定在列车下端的矩形金属框随车平移；轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度沿Ox方向按正弦规律分布，最大值为B0，其空间变化周期为
2d，整个磁场以速度v1沿Ox方向向前高速匀速平移，列车以速度v2沿Ox方向匀速行驶，且v l>v2，从而产生感应电流，受到的安培力即为列车向前行驶的驱动力．设金属框电阻为R，长PQ=L，宽NP=d，求：
(1)如图为列车匀速行驶时的某一时刻，设为t=0时刻，MN、PQ均处于磁感应强度最大值处，此时金属框内感应电流的大小和方向；
(2)从t=0时刻起列车匀速行驶s距离的过程中，矩形金属线框产生的焦耳热。

B=的水平匀强磁场，其上26．(0分)[ID：128705]如图所示，空间内有一磁感应强度0.8T
L=、
下水平边界的间距为H，磁场的正上方有一长方形导线框，其长和宽分别为2m ()
=<，质量0.4kg
d d H
0.8m
m=，电阻 3.2Ω
R=。

将线框从距磁场高0.8m
h=处由静止释放，线框平面始终与磁场方向垂直，线框上下边始终保持水平，重力加速度取2
10m/s
g=。

求：
(1)线框下边缘刚进入磁场时加速度的大小；
(2)若在线框上边缘进入磁场之前，线框已经开始匀速运动。

求线框进入磁场过程中产生的
焦耳热Q；
(3)请画出从线框由静止开始下落到线框上边缘进入磁场的过程中，线框速度v随t变化的图像（定性画出）。

【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．B
2．D
3．A
4．D
5．B
6．B
7．C
8．C
9．C
10．D
11．D
12．B
二、填空题
13．
14．BlvBlv
15．20160064
16．向左变长E1=E2R1>R2见解析
17．图见解析
18．
19．不能
20．增大不变【解析】
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．B 解析：B
AC ．对两条状新型合金材料加热，均会从非磁性合金变成强磁性合金，甲图中，穿过线圈的磁通量为零，故甲图线圈中始终无感应电流产生，也不受安培力，无收缩扩张趋势， AC 错误；
B ．乙图线圈中磁通量增加，依据楞次定律，线圈有收缩并远离趋势， B 正确； D ．依据感应电流产生条件，乙图线圈中一定产生感应电流，但磁场方向未知，所以感应电流方向不确定， D 错误。

故选B 。

2．D
解析：D
AB ．闭合S 瞬间，A 灯二极管正向导通A 灯亮，B 灯二极管正向不能导通，因此不亮，之后线圈自感阻碍逐渐减小，电流从自感线圈流过的电流逐渐增大，A 灯又熄灭，故AB 错误；
CD ．断开S 瞬间，线圈L 产生与原电流方向相同的自感电流，可通过D 2，故B 灯闪一下再慢慢熄灭，而不能通过D 1，故A 灯不亮，故C 错误，D 正确。

故选D 。

3．A
解析：A A ．根据
q It =，E
I R
=
，E t ∆Φ=∆，sin h SB BL θ∆Φ=∆=
可得通过电阻R 的电量为
sin BLh
q R θ
=
故A 正确；
B ．由右手定则判断金属杆中的电流方向由a 指向b ，故B 错误；
C ．由于达到最大高度h 后保持静止，所以轨道粗糙，由动能定理
2f 01
-W =0-2
mgh W mv -+安
可得金属杆克服安培力做功等于
20f 1
=2
W mv mgh W --安
故C 错误；
D ．由能量守恒可知金属杆损失的机械能等于电阻R 产生的焦耳热和金属杆与轨道摩擦产生的热量，故D 错误。

故选A 。

4．D
解析：D
AC ．根据牛顿第二定律得
22sin B L v
mg ma R
θ-=
则
22sin B L v
a g mR
θ=-
随着速度的增加，加速度减小，根据
22B L a
F BiL t R
==
加速度减小，故F -t 的斜率减小，故AC 错误；
B ．x -t 图像的斜率表示速度，因为导体棒向下运动的速度越来越大，故B 错误； D ．导体棒下滑过程中产生感应电动势
E BLv =
则感应电流
BLv BLa
i t R R
=
= 下滑中加速度减小，故i -t 图的斜率减小，故D 正确。

故选D 。

5．B
解析：B
将圆盘看成无数幅条组成，它们都切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，根据右手定则圆盘上感应电流从边缘流向圆心，则流过电阻R 的电流方向为从d 到c ， 根据法拉第电磁感应定律得圆盘产生的感应电动势为
2
01·22
r E Brv Br Br ωω+===
则感应电流为
E I R
=
又电阻R 的功率为
2P I R =
则联立解得
2
Br
ω=
故选B 。

6．B
解析：B
A ．由安培定则知，直导线上方磁场方向垂直纸面向外，圆环从a 到b 的过程中磁通量增加，由楞次定律和安培定则可得，线圈中感应电流方向是顺时针；圆环从b 到c 的过程中磁通量减小，由楞次定律和安培定则可得，线圈中感应电流方向是逆时针，故A 错误；
B ．圆环从a 到b 的运动过程中，将环分解为若干个小的电流元，上半环的左右对称部分所受合力向下，下半环左右对称部分所受合力向上；下半环所在处的磁场比上半环所在处的磁场强，则整个环所受安培力的方向向上，故B 正确；
C ．圆环从b 到c 的过程与圆环从c 到b 的过程中经同一位置时从b 到c 速率大于从c 到b 的速率（一部分机械能转化为电能），则圆环从b 到c 的时间小于从c 到b 的时间，故C 错误；
D ．圆环从b 到c 的过程与圆环从c 到b 的过程中经同一位置时从b 到c 速率大于从c 到b 的速率，则圆环从b 到c 的过程与圆环从c 到b 的过程中经同一位置时从b 到c 圆环所受安培力大于从c 到b 圆环所受安培力，圆环从b 到c 的过程克服安培力做的功大于圆环从c 到b 的过程克服安培力做的功，圆环从b 到c 产生的热量大于从c 到b 产生的热量，故D 错误。

故选B 。

7．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 。

8．C
解析：C
A ．在t ϕ-图像切线斜率表示感应电动势大小，O 时刻斜率不为零，说明线圈中感应电动势不为零，故A 不符合题意；
BC ．D 时刻斜率为零，说明此时线圈中感应电动势为零，故B 不符合题意，C 符合题意； D ．设由O 至D 时间内线圈中平均感应电动势为E ，由法拉第电磁感应定律可得
32100V=0.4V 0.005
E t ϕ-∆⨯-==∆
故D 不符合题意。

故选C 。

9．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 。

10．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，AB 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 。

11．D
解析：D
AB ．根据右手螺旋定则可知，直导线下方的磁场方向垂直纸面向里，线框由静止释放，穿过线框的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可得，产生的感应电流的方向为顺时针方向，且方向不发生变化，故AB 错误；
C ．因为线框上下两边所在处的磁感应强度方向相同、大小不同，所以线框所受的安培力的合力一定不为零，故C 错误；
D ．整个线框所受的安培力的合力竖直向上，对线框做负功，线框的机械能减小，故D 正确。

故选D 。

12．B
解析：B
A ．磁通量BS Φ=，其中S 不变，
B 增大，故磁通量增大，故A 错误；
B ．根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向竖直向下，由右手定则可知：自上而下看，圆盘会产生顺时针方向的涡旋电流，故B 正确；
C ．根据楞次定律，接触弹簧之前，除重力外，下落过程中圆盘会受到向上的阻碍磁通量增大的力，故C 错误；
D ．根据能量守恒定律可知，接触弹簧下落过程中，圆盘的重力势能转化为弹簧的弹性势能、圆盘的动能以及因涡流效应产生的内能，故D 错误。

故选B 。

二、填空题 13．
23
4
Bl ω- 在ad 边开始转入磁场时，cd 边垂直切割磁感线，产生的动生电动势为
E Blv Bl l ω==⋅
由右手定则可知电流流向为c d →，即d 点为电源的正极，而电路为闭合电路，线框四边构成四个等大电阻，cd 两端的电压为电源两端的路端电压，为三个电阻的电压，有
23
344
cd E U R Bl R ω=-
⋅=-14．BlvBlv 解析：
BEl R sin BEl
R θ
Blv Blv [1]图1中通电导体棒垂直磁场放置，则电流为
E
I R
=
故导体棒所受安培力为
1BEl
F BIl R
==
[2]图2中通电导体棒依然垂直磁场放置，则电流为
E I R
=
而通电导体棒的有效长度为
=
sin l l θ
效 故导体棒所受安培力为
1sin BEl
F BIl R θ
==
效 [3]图3将一导体棒垂直导轨放置垂直切割磁感线，产生的感应电动势为
3E Bl =v
[4]图4导体棒沿速度方向垂直切割磁感线的有效长度为l ，故产生的感应电动势为
3E Bl =v 15．20160064
解析：2 0.16 0.064
[1]根据法拉第电磁感应定律得感应电动势为
0.10.45V 0.2V E BLv ==⨯⨯=
[2]根据闭合电路的欧姆定律得感应电流为
0.2
A 0.4A 0.40.1
E I R r =
==++ 则ab 棒两端的电压
0.40.4V 0.16V ab U IR ==⨯=
[3]电阻R 上消耗的功率
220.40.4W 0.064W R P I R ==⨯=16．向左变长E1=E2R1>R2见解析
解析：向左 变长 E 1=E 2 R 1>R 2 见解析
(1)[1]断开开关，线圈中的电流减小，在线圈中产生自感电动势，线圈相当于电源，由楞次定律可知，正极在线圈的右边，线圈与灯泡组成回路，则灯泡中的电流方向向左。

[2]若在线圈中插入铁芯后，断开开关，线圈中的自感电动势更大，阻碍作用更大，灯泡上电流持续的时间变长。

(2)[3]断开开关，线圈中的电流减小，在线圈中产生自感电动势阻碍电流从开关闭合时线圈中的电流开始减小，由图乙可知，开始的电流相等，则说明电动势相等，即
12=E E
[4]由图乙可知，①图线中电流变化更快，说明阻碍作用更大，则灯泡电阻更大，即
12R R >
(3)[5]穿过螺线管的磁通量Φ与其电流i 成正比，如图
(3)[6]由题意可知磁场能E 0应等于电路中电流所做的功W 。

设线圈匝数为n ，在极短时间
t ∆内电流做功
W n
i t t
∆Φ
∆=⋅∆∆ 即
=W ni ∆⋅∆Φ
由题意可知磁通量正比于电流，即=ki Φ，断开开关瞬间线圈、灯泡回路中流过的电流初值为I 0，此时线圈中的磁通量为
00=kI Φ
则
==W W n i n ki i n i ∑∆∑⋅∆Φ=∑⋅∆=∑Φ⋅∆
式中i ∑Φ⋅∆为图中阴影面积，即
20001122
i I kI ∑Φ⋅∆=
Φ= 则
220001
=2
E W knI I =
∝17．图见解析 解析：22B L v
R
图见解析. [1]．ab 边刚进入磁场时：
E=BLv
感应电流：
BLv
I R
=
ab 边受的安培力：
22B L v
F BIL R
== [2]．开始时ab 边进入磁场，即从0-L 时，ab 切割磁感线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针；此时a 点电势高于b 点，且
33
44
ab U E BLv =
= 当ab 边从L 到2L ，线圈中故感应电流，此时U ab =0；
当ab 边出离磁场时，即从2L -3L 时，线圈中产生顺时针方向的电流，此时a 点电势高于b 点，且
11
44
ab U E BLv =
= 所以做出线框ab 两点的ab U 随位移x 变化的函数图象如图：
18．
8m /s 1m /s
[1]在0.8s 时，金属棒自由落体的速度
v =gt =8m/s
电动势为
E =BLv =1.6V
电流为：
4A E
I R
=
= 而静止释放0.8s 时：
F =BIL =0.8N
重力
G =mg =0.1N
此时安培力F 大于重力G ，则闭合开关后导体棒做减速运动，故导体棒的最大速度v m =8m/s
[2]最终当导体棒的重力和安培力平衡时，导体棒保持恒定速度做匀速直线运动．即：
22g B R
m L v
= 代入数据解得：
v =1m/s
19．不能
解析：不能
[1]．灯泡正常发光，两端电压
1V U ===
由E=BLv 可得
1m/s 4m/s 0.50.5
E v Bl =
==⨯ [2]．若让棒ab 自由下落，当速度达到稳定后： mg BIl =
解得
0.0510
2A 0.50.5mg I Bl ⨯=
==⨯ 而灯泡的额定电流为
1A 5A 0.2
U I R =
== 可知灯泡不能正常发光。

20．增大不变【解析】
解析：增大 不变 【解析】
设“∠”型导轨的顶角为θ，电阻率为ρ，匀速运动的速度为v
感应电动势2E BLv Bvttan v Bv tan t θθ==⋅=⋅，E t ∝，故感应电动势增大； 感应电流E I R =
，vt R vt vttan cos S
（）ρ
θθ=
++。