新人教版高中物理选修二第二章《电磁感应》检测题(有答案解析)(1)

一、选择题
1．(0分)[ID ：128585]如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导体棒MN 在导轨上沿水平方向在磁场中滑动时，正对电磁铁A 的圆形金属环B ，则（ ）
A ．若导体棒向左匀速运动时，
B 被A 排斥
B ．若导体棒向左加速运动时，B 被A 排斥
C ．若导体棒向右加速运动时，B 被A 吸引
D ．因导体棒运动方向未知，故不能确定B 被
A 吸引或排斥 2．(0分)[ID ：128563]如图所示，竖直平面内有一半径为a ，总电阻为R 的金属环，磁感应强度为
B 的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点用金属铰链连接长度为2a 、电阻为2R 的导体棒MN 。

MN 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，N 点的线速度大小为v ，则这时MN 两端的电压大小为（ ）
A ．6Bav
B ．3Bav
C ．23Bav
D ．Bav
3．(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
4．(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
5．(0分)[ID：128543]如图甲所示，正三角形导线框abc固定在磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示。

t=0时刻磁场方向垂直纸面向里，在0~4s时间内，线框ab边所受安培力F随时间t变化的关系（规定水平向左为力的正方向）可能是下图中的（）
A．B． C．D．
6．(0分)[ID：128535]如图所示，π形光滑金属导轨与水平地面倾斜固定，空间有垂直于导轨平面的磁场，将一根质量为m的金属杆ab垂直于导轨放置．金属杆ab从高度h2处从静止释放后，到达高度为h1的位置（图中虚线所示）时，其速度为v，在此过程中，设重力G和磁场力F对杆ab做的功分别为W G和W F，那么
A．1
2
mv2=mgh1－mgh2
B．1
2
mv2=W G+W F
C．1
2
mv2>W G+W F
D．1
2
mv2<W G+W F
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：128529]如图甲所示，螺线管匝数n＝2000匝、横截面积S＝25 cm2，螺线管导线电阻r＝0.25 Ω，在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B1按如图乙所示的规律变化。

质量为m的正方形金属框abcd置于竖直平面内，其边长为L＝0.2m，每边电阻均为R＝1Ω。

线框的两顶点a、b通过细导线与螺线管相连。

磁感应强度大小B2＝1T的匀强磁场方向垂直金属框abcd向里，闭合开关S，金属框恰好处于静止状态。

不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力，g取10m/s2，则（）
A．流过金属框ab边的电流为2A B．正方形金属框abcd的质量为0.04 kg
C．0～2s内，整个电路消耗的电能为4J D．ab边所受的安培力大小为cd边的1 3
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：128506]如图所示，在匀强磁场中，水平放置两根平行的光滑金属导轨PQ、MN，其间距为L。

金属导轨左端接有阻值为R的电阻。

导体棒ab置于金属导轨上，在外
力的作用下，以速度v向右匀速移动。

已知匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面（即纸面）向外，导体棒AB电阻为r，导轨电阻忽略不计，则（）
A．导体棒ab中电流的方向是b到a
B．导体棒ab两端的电势差rBLv R r +
C．导体棒ab中所受外力大小为
22 B L v R r +
D．外力做功的功率为
223 B 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：128492]如图所示，蹄形磁铁的磁极之间放置一个装有导电液体的玻璃器皿，器皿中心和边缘分别固定一个圆柱形电极和一个圆形环电极，两电极间液体的等效电阻为R=0.10Ω。

在左边的供电电路中，电源的电动势E=1.5V，内阻r=0.40Ω，伏特表为理想电表，滑动变阻器R0的最大阻值为0.40Ω。

开关S闭合后，液体流速趋于稳定时，下列说法正确的是（）
A．由上往下看，液体顺时针转动
B．当00.30Ω
R=时，电源输出功率最大
C．当00
R=时，伏特表的示数为0.30V
R 时，电源的效率大于50%
D．当00.30Ω
二、填空题
13．(0分)[ID：128687]如图所示，AB两个线圈在同一平面上，A线圈在B线圈中。

当只在B线圈中通以逆时针方向的电流，则穿过A线圈的磁通量方向为___________；当只在A线圈中通以顺时针方向不断减小的电流，B线圈会产生___________时针方向的感应电流。

14．(0分)[ID：128680]如图所示，先后以恒定的速度v1和v2把一个正方形金属线框水平拉出有界匀强磁场区域，且v1＝2v2，则在先后两种情况线框中的感应电动势之比E1∶E2＝_______；感应电流之比I1∶I2＝_______；产生的热量之比Q1∶Q2＝_______；通过线框某截面的电荷量之比q1∶q2＝________。

15．(0分)[ID：128677]如图所示是用涡流金属探测器探究地下金属物的示意图，当探测到地下的金属物时，______（选填“金属物”或“探头”）中产生涡流。

16．(0分)[ID：128665]如图，铁质齿轮P可绕其水平轴O转动，其右端有一带线圈的条形磁铁，G是一个电流计，当P转动，铁齿靠近磁铁时铁齿被磁化，通过线圈的磁通量
_____，线圈中就会产生感应电流。

当P从图示位置开始转到下一个铁齿正对磁铁的过程中，通过G的感应电流的方向是______。

17．(0分)[ID：128657]如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN将在__________的作用下向右运动，由此可知PQ 所做的运动是__________。

18．(0分)[ID ：128619]小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验，其装置如图所示。

在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的计数为1G ，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计。

直铜条AB 的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为R 。

若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率v 在磁场中竖直向下运动，这时电子测力计的计数为2G ，铜条在磁场中的长度L 。

（1）判断铜墙条所受安培力的方向为________，1G 和2G 哪个大？________大。

（2）求铜条匀速运动时所受安培力的大小________和磁感应强度的大小________。

19．(0分)[ID ：128618]如图所示，竖直平行放置的足够长的光滑导轨，相距0.5m l =，电阻不计，上端接有阻值为4R =Ω的电阻，下面连有一根接触良好的能自由运动的水平导体棒，重力2N G =，电阻为1r =Ω，在导轨间有与导轨平面垂直的匀强磁场，磁感应强度为2T B =.现使导体棒在重力的作用下向下运动，则导体棒下落的最大速度为max v =_______m /s ；导体棒两端的最大电压为max U =__________V ；上端电阻的最大功率max P =_____W.
20．(0分)[ID ：128610]如图所示，水平放置的U 型导轨足够长，处在磁感应强度B ＝5T 的匀强磁场中，导轨宽度L ＝0.2 m ，可动导体棒ab 质量m ＝2.0kg ，电阻R ＝0.1Ω，其余电阻
可以忽略，现在水平外力F＝10 N的作用下，由静止开始运动了x＝40cm后，速度达最大，求棒ab由棒静止达到最大速度过程中，棒ab上产生的热量Q＝________。

三、解答题
21．(0分)[ID：128770]如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1 m，上端接有电阻R=3Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。

现将质量m=0.1 kg、电阻r=1 Ω的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v－t图像如图乙所示。

(取g=10 m/s2)求：
(1)磁感应强度B的大小；
(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中，电阻R产生的热量。

22．(0分)[ID：128734]如图，竖直放置的光滑平行金属导轨相距L=1m，在M点和P点间接有一个电阻R，在两导轨间的矩形区域OO1MP内有垂直导轨平面向里、宽为d=10m的磁场，一质量为m=0.5kg、电阻为r=0.5Ω的导体棒ab垂直地搁在导轨上，与磁场的上边界相距d0=5m，在t=0时刻，使棒ab由静止开始释放，同时矩形区域OO1MP内的磁场由2T 开始均匀减小，当棒ab越过边界OO1进入磁场后，保持磁感应强度不再变化（如图所示），而棒ab恰好做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平，不计摩擦，导轨的电阻不计)。

g取10m/s2，
（1）求电阻R的阻值多大；
（2）求棒ab进入磁场区域之后，回路中的电流大小；
（3）求棒ab从释放到运动到最低位置（PM处）导体棒ab上产的焦耳热。

23．(0分)[ID：128732]如图，两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于倾角30
θ=定斜
面上，导轨上、下端分别接有电阻
110
R=Ω和
230
R=Ω的电阻，导轨自身电阻忽略不计，导轨L=2m，整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度
B=0.5T，质量为m=0.1kg电 2.5
r=Ω的金属棒ab在较高处由静止释放，金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好。

当金属棒ab下滑高度3m
h=时，速度恰好达到最大值，(g=10m/s2)，求：
（1）金属棒ab达到的最大速度v m；
（2）该过程通过电阻R1的电量1q；
（3）金属棒ab在以上运动过程中，导轨下端电阻R2中产生的热量2Q（计算结果保留两位有效数字）
24．(0分)[ID：128714]如图所示，足够长的 U 形光滑导体框水平放置，宽度为L，一端连接的电阻为R。

导体框所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。

电阻为r 的质量为m的导体棒MN放在导体框上，其长度恰好等于导体框的宽度，且相互接触良好。

其余电阻均可忽略不计。

在水平拉力作用下，导体棒向右匀速运动，速度大小为v：
(1)请根据法拉第电磁感应定律推导导体棒匀速运动时产生的感应电动势的大小E=BLv；
(2)求回路中感应电流I大小和方向；
(3)若在某个时刻撤去拉力，请在图中定性说明MN杆的运动情况，并画出撤去拉力后导体棒运动的v-t 图像；
(4)在撤去拉力后，电阻R产生的焦耳热Q R。

25．(0分)[ID：128701]两根平行光滑金属导轨MN和PQ水平放置，其间距为0.60m，磁感应强度为0.50T的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻R＝5.0Ω，在导轨上
有一电阻为1.0Ω的金属棒ab ，金属棒与导轨垂直，如图所示。

在ab 棒上施加水平拉力F 使其以10m/s 的速度向右匀速运动。

设金属导轨足够长，导轨电阻不计。

求：
(1)电阻R 上电流的方向；
(2)金属棒ab 两端的电压；
(3)拉力F 的大小。

26．(0分)[ID ：128698]一个闭合回路由两部分组成，如图所示，右侧水平面上是匝数20n =，电阻为1Ωr =的圆形导线圈，线圈所围面积S 为20.2m ，置于竖直向上均匀增强的磁场1B 中，1B 随时间的变化率为0.2T/s ；左侧是倾角为37θ︒=的足够长平行金属导轨，宽度为0.5m d =，导轨电阻及与线圈连接的导线电阻均忽略不计。

磁感应强度为20.5T B =的匀强磁场垂直导轨平面向下，且只分布在左侧区域，ab 是一个质量为0.05kg m =、电阻为3ΩR =的导体棒，棒与导轨垂直且与导轨间动摩擦因数为0.5μ=，将ab 棒由静止释放，g 取210m/s ，sin 370.6︒=，cos370.8︒=。

求：
(1)刚释放瞬间，ab 棒中的电流及ab 棒的加速度a ；
(2)ab 棒最终匀速运动时，速度的大小。

【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．B
3．C
4．C
5．A
6．B
7．C
8．B
9．D
10．C
11．B
12．D
二、填空题
13．垂直纸面向外顺；14．2：12：12：11：1 15．金属物
16．增大先向左再向右
17．安培力向左加速或向右减速18．竖直向上
19．816
20．3J
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
A ．导体棒向左匀速运动时，切割磁感线产生的感应电动势恒定，感应电流不变。

电磁铁A 的磁性不变，所以金属环
B 的磁通量不变，因此A 和B 间无相互作用力。

BC ．导体棒向左加速或向右加速时，导体棒切割磁感线产生的电动势越来越大，电流越来越大，电磁铁A 的磁性越来越强，金属环B 的磁通量变大，根据楞次定律，A 和B 间有排斥力。

B 正确，C 错误；
D ．导体棒加速，A 和B 间有斥力；导体棒减速，A 和B 间有引力，与导体棒运动方向无关，D 错误。

故选B 。

2．B
解析：B
当摆到竖直位置时，导体棒中产生的感应电动势为
0·22?2
v
E B av Ba Bav +===
金属环并联的电阻为
111224
R R R =⨯⨯=并
AB 两端的电压是路端电压，AB 两端的电压大小为
132
R Bav
U E R R =
=+并并 故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

3．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 。

4．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 。

5．A
解析：A
CD ．01s ~，感应电动势为
10B
E S
SB t
∆==∆ 为定值；感应电流
11SB E I r r
=
＝ 为定值；安培力
1F BI L B =∝
由于B 逐渐减小到零，故安培力逐渐减小到零，故CD 错误； AB ．3s 4s ~内，感应电动势为
20B
E S
SB t
∆==∆ 为定值；感应电流
22 SB E I r r
＝=
为定值；安培力
2F BI L B =∝
由于B 逐渐减小到零，故安培力逐渐减小到零；由于B 逐渐减小到零，故通过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，感应电流要阻碍磁通量减小，有扩张趋势，故安培力向外，即ab 边所受安培力向左，为正，故A 正确，B 错误。

故选A 。

6．B
解析：B
金属杆bc 从高度h 1处下滑到高度为h 2的过程中，只有重力和磁场力对杆bc 做的功，其他力不做功，根据动能定理：总功等于物体动能的变化，则有
21
2
G F mv W W =+ 故选B 。

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．B
解析：B
A ．螺线管中产生的感应电动势
41 1.00.2
20002510V=2V 2.0
B E n
S t -∆-==⨯⨯⨯∆ 线框的总电阻
33134
R R R
R r r R R ⋅=
+=+=Ω+总 电路中的总电流
2
=A=2A 1
E I R =
总 流过金属框ab 边的电流为
3
1.5A 4
ab I I =
= 选项A 错误；
B ．同理可求解流过金属框dc 边的电流为
1
0.5A 4
dc I I =
= 对线框由平衡知识可知
22ab cd mg B I L B I L =+
解得
m =0.04kg
选项B 正确；
C ．0～2s 内，整个电路消耗的电能为
22212J=8J Q I R t ==⨯⨯总
选项C 错误；
D ．根据F=BIL 可知，ab 边所受的安培力大小为cd 边的3倍，选项D 错误。

故选B 。

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．C
解析：C
A ．由题可知，导体棒ab 向右运动，切割磁感线会产生感应电动势，与R 形成闭合回路，形成电流，由右手定则可知，导体棒ab 中电流的方向是a 到b ，所以A 错误；
B ．由法拉第电磁感应定律可知，导体棒ab 切割磁感线产生的感应电动势为
E BLv =
由电路结构可知，导体棒ab 两端的电势差为
ER RBLv
U R r R r
=
=++ 所以B 错误；
C ．由题可知，导体棒ab 匀速运动，受力平衡，受外力和安培力，则
F F BIL ==安
又
E BLv
I R r R r
=
=++ 则
22B L v
P R r
=
+ 所以C 正确； D ．外力做功的功率为
222
B L v P Fv R r
==
+ 所以D 错误。

故选C 。

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．D
解析：D
A ．器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，故A 错误；
BD ．当00.30ΩR =时，此时内阻和外电路总电阻相等，若电能全部以热量的形式放出时，此时电源的输出功率最大，但是本题电能不是全部以热量的形式放出的，还有一部分能量转化为液体的动能，所以此时电源的效率大于50%，故B 错误，D 正确； C ．当液态不转动时，根据闭合电路欧姆定律可知，此时电压表的示数为
1.5
0.1V 0.30V 0.40.1
E U R r R =
⋅=⨯=++ 但是现在由于导电液态旋转而切割磁感线，会产生感应电动势，即产生反电动势，则此时电压表的示数会小于0.30V ，故C 错误。

故选D 。

二、填空题
13．垂直纸面向外顺； 解析：垂直纸面向外 顺；
[1]当只在B 线圈中通以逆时针方向的电流，根据安培定则可知，B 线圈内部磁场方向垂直纸面向外，则穿过A 线圈的磁通量方向为垂直纸面向外。

[2]只在A 线圈中通以顺时针方向不断减小的电流，根据安培定则可知，B 线圈的磁通量方向垂直纸面向里，并磁通量减小；由楞次定律可知B 线圈会产生顺时针方向的感应电流。

14．2：12：12：11：1
解析：2：1 2：1 2：1 1：1 [1]感应电动势之比
12:2:2:1E E BL v BLv =⋅=
[2]感应电流之比
122::2:1BL v BLv
I I R R
⋅=
= [3]产生的热量之比
2
2
22121
12
22:::2:12BL v L BL v L Q Q I Rt I Rt R R R v R v ⋅⋅⎛⎫
⎛⎫==⋅⋅= ⎪ ⎪
⎝⎭
⎝⎭ [4]通过线框某截面的电荷量之比
1211222:::1:12BL v L BL v L
q q I t I t R v R v
⋅⋅⎛⎫⎛⎫==⋅⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭15．金属物
解析：金属物
[1]探头中有磁铁，当探头靠近金属物时，金属物中产生涡流。

16．增大先向左再向右
解析：增大 先向左再向右
[1]铁齿被磁化产生的磁场方向与线圈原磁场方向相同，从右向左，所以通过线圈的磁通量增大。

[2]线圈正对铁齿离开，从右向左的磁场减弱，根据楞次定律可知线圈中产生的磁场从右向左，根据安培定则可知通过G 的电流为从右向左；当上边铁齿靠近线圈时，线圈中从右向左的磁场增强，根据楞次定律可知线圈中产生的磁场从左向右，根据安培定则可知通过G 的电流从左向右，所以通过G 的感应电流的方向是先向左再向右。

17．安培力向左加速或向右减速
解析：安培力 向左加速或向右减速
[1]水平放置光滑轨道上的金属棒MN 位于磁场中，当线圈L 2中产生感应电流时，金属棒MN 会受到磁场对它的安培力作用下从而发生运动；
[2]金属棒MN 向右运动，据左手定则可得，通过金属棒MN 的电流方向是M 到N ，所以线圈L 2中电流的磁场方向由L 1指向L 2；所以L 1中磁场是由L 1指向L 2的减小或由L 2指向L 1的增大，通过PQ 的电流是Q 到P 的减小或P 到Q 的增大，所以PQ 所做的运动是向右减速或向左加速。

18．竖直向上
解析：竖直向上 2G 21G G -
（1）[1][2]．根据棒向下运动，切割磁感线，产生感应电流，由右手定则可得感应电流方向为B 到A ，再由左手定则可得，安培力方向竖直向上；因此当棒不动时，棒不受安培力作用，所以G 2＞G 1；
（2）[3][4]．由于铜条匀速运动，则有安培力等于重力，即有：安培力F =G 2-G 1； 根据法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律可求出电流大小为
BLv
I R
＝
而由F
B IL
=
从而可得出，磁感应强度大小
B
19．816
解析：8 16
[1]．当安培力与重力相等时棒的速度最大，则：
m
Blv B l mg r R
⋅
=+ 解得
2222
()2(41)
m/s 10m/s 20.5
m mg r R v B l +⨯+=
==⨯ [2]．导体棒两端的最大电压为
max 4
20.510V 8V 5
m R U Blv r R =
=⨯⨯⨯=+ [3]．上端电阻的最大功率
2
2max max
8W 16W 4
U P R ===20．3J 解析：3J
导体棒受到的安培力为22=B L v
F BIL R
=安
当导体棒做匀速直线运动时速递最大，由平衡条件得：22B L v
F mg R
μ=+
在整个运动过程中，由动能定理：2
102
m F Fx mgx W mv 安μ--=- 而由功能关系：=F W Q 安 联立解得：3J Q
【点睛】
导体棒在水平方向受到三个了：拉力、安培力与摩擦力，应用安培力公式、平衡条件、能量守恒定律即可正确解题．
三、解答题 21．
(1)2 T ；(2)0.075 J
(1)由图像可知，杆自由下落0.1 s 进入磁场以v =1.0 m/s 做匀速运动，产生的感应电动势
E =BLv
杆中的感应电流
E
I R r
=
+ 杆所受的安培力
F 安=BIL
由平衡条件得
mg =F 安
代入数据得
B =2 T
(2)电阻R 产生的热量
Q =I 2Rt =0.075 J
22．
（1）1.5Ω；（2）5A ；（3）25J
（1）（2）在进入磁场前，金属棒做自由落体运动，则有
v 2=2gd 0
解得v =10m/s
刚进入磁场时，金属棒匀速，根据平衡条件有
mg=BIL
根据法拉第电磁感应定律有
E =BLv
根据闭合电路欧姆定律有
E
I R r
=
+ 联立得I =5A ，R =1.5Ω
（3）进入磁场前，磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律有
0B
E Ld t t
∆Φ∆=
=∆∆ 解得E 0=10V
由于E 0=E ，故进入磁场前后电流恒定，进入磁场后，做匀速直线运动，则有
t′=
d
v
=1s 所以总时间为
t 总=t + t′=2s
根据焦耳定律有
Q=I 2rt 总
代入数据解得Q =25J
23．
（1）5m/s ；（2）0.45C ；（3）0.33J （1）切割产生的感应电动势为
E =BLv
外电路的总电阻为
12
12
7.5R R R R R =
=Ω+外
根据闭合电路的欧姆定律得
E
I R r
=
+外 安培力为
F A =BIL
当加速度a 为零时，速度达到最大，有
22sin m
B L v mg R r
θ=+外
联立解得
v m =5m/s
（2）根据电磁感应定律有
E n
t
∆Φ
=∆ 根据闭合电路欧姆定律有
E
I R r
=
+外 感应电荷量为
q I t =
联立解得
BLs
q R r R r
∆Φ=
=++外外 其中s =2h =6m ，代入数据解得
q=0.6C
通过电阻R 1的电荷量
2
112
0.45C R q q R R =
=+ （3）金属棒下滑过程中根据能量守恒定律可得
21
2
m mgh mv Q =
+总 代入数据解得
Q 总=1.75J
导轨下端电阻R 2中产生的热量
12127.510== 1.75J 0.33J 7.5 2.51030
R R Q Q R r R R ⨯⨯⨯≈++++外总外24．
(1)见解析；(2) BLv
I R r
+＝
，电流方向由N 到M ； (3) 导体棒做加速度逐渐减小的减速运动，最终速度减为0；图像见解析； (4)2
2()
R Rmv Q R r =+
(1)根据法拉第电磁感应定律
E n
t
Φ＝ MN 与导轨组成闭合回路匝数n =1，△t 内MN 运动的距离
△x =v △t
闭合回路
△Φ=B △xL
代入得
E=BLv
(2) MN 运动产生电动势
E=BLv
根据闭合电路欧姆定律 E I R r
+＝
得 BLv I R r
+＝
由右手定则可知，电流方向由N 到M ； (3)撤去拉力后，导体棒在安培力作用下做加速度逐渐减小的减速运动，最终速度减为0，v-t 图象如图所示：
(4)在撤去拉力后，回路产生的总的焦耳热
212
Q mv =
电阻R 产生的焦耳热 2
2()
R R Rmv Q Q R r R r ==++25． (1)电流方向向下；(2)2.5V ；(3)0.15N
(1)根据右手定则可得通过ab 的电流方向由b 到a ，则通过R 的电流方向向下；
(2)金属棒ab 切割磁感线产生的感应电动势为
E =BLv =0.50×0.60×10V=3V
电路中的电流为
3A 0.5A 51
E I R r =
==++ 金属棒ab 两端的电压为 U =IR =0.5×5.0V=2.5V
(3)金属棒ab 所受的安培力为
F A =BIL =0.50×0.5×0.60N=0.15N
因金属棒匀速运动，则有
F =F A =0.15N
26．
(1)0.2A ，3m/s 2，(2)9.6m/s 。

(1)根据法拉第电磁感应定律可得线圈中产生的感应电动势为：
11200.20.2V 0.8V B E n S t
∆=⋅=⨯⨯=∆ 回路的电流为： 110.2A E I R r =
=+ 根据楞次定律可知ab 中的电流方向从b 到a ，根据左手定则可知安培力方向沿斜面向下；根据牛顿第二定律可得：
21sin cos mg B I d mg ma θμθ+-=
代入数据解得：23m/s a =，方向沿导轨向下；
(2)导体棒匀速运动时受力平衡，安培力方向沿导轨向上，根据平衡条件可得：
22sin cos mg B I d mg θμθ=+
解得：20.4A I =
根据闭合电路的欧姆定律可得：
21212E E B dv E I R r R r
--==++ 解得：9.6m/s v =。