成都市实验外国语学校高中物理选修二第二章《电磁感应》测试题(有答案解析)

一、选择题
1．(0分)[ID：128587]如图甲是磁电式表头的结构示意图，其中线圈是绕在一个与指针、转轴固连的铝框骨架（图中未指出）上，关于图示软铁、螺旋弹簧、铝框和通电效果，下列表述中正确的是（）
A．线圈带动指针转动时，通电电流越大，安培力越大，螺旋弹簧形变也越大
B．与蹄形磁铁相连的软铁叫做极靴，其作用是使得磁极之间产生稳定的匀强磁场
C．铝框的作用是为了利用涡流，起电磁驱动作用，让指针快速指向稳定的平衡位置D．乙图中电流方向a垂直纸面向外，b垂直纸面向内，线框将逆时针转动。

2．(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
3．(0分)[ID：128576]如图所示，P、Q是两个完全相同的灯泡，L是电阻为零的纯电路，且自感系数L很大，C是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是（）
A ．S 闭合，P 灯逐渐变亮，Q 灯逐渐变暗
B ．S 闭合，P 灯、Q 灯同时亮，然后P 灯变暗，Q 灯亮度不变
C ．S 闭合，电路稳定后，S 再断开时，P 灯突然亮一下，然后熄灭，Q 灯立即熄灭
D ．S 闭合，电路稳定后，S 再断开时，P 灯突然亮一下，然后熄灭，Q 灯逐渐熄灭 4．(0分)[ID ：128569]如图所示，MPQN 是边长为L 和2L 的矩形，由对角线MQ 、NP 与MN 、PQ 所围的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。

边长为L 的正方形导线框，在外力作用下水平向右匀速运动，右边框始终平行于MN 。

设导线框中感应电流为i 且逆时针流向为正。

若0t =时右边框与MN 重合，1t t =时右边框刚好到G 点，则右边框由MN 运动到PQ 的过程中，下列i t -图像正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
5．(0分)[ID ：128562]如图所示的电路中，A ，B ，C 是三个完全相同的灯泡，L 是自感系数很大的电感，其直流电阻与定值电阻R 阻值相等，D 是理想二极管．下列判断中正确的是（ ）
A ．闭合开关S 的瞬间，灯泡A 和C 同时亮
B．闭合开关S的瞬间，只有灯泡C亮
C．闭合开关S后，灯泡A，B，C一样亮
D．断开开关S的瞬间，灯泡B，C均要闪亮一下再熄灭
6．(0分)[ID：128552]图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为L，磁场方向垂直纸面向里。

abcd是位于纸面内的直角梯形线圈，ab与dc间的距离也为L。

t=0时刻，ab边与磁场区域边界重合（如图）。

现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。

取沿a→d→c→b→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是（）
A．B．
C．D．
7．(0分)[ID：128547]法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。

铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。

圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。

圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（）
A．无论圆盘怎样转动，流过电阻R的电流均为零
B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动
C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化
D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍8．(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 ． 9．(0分)[ID ：128541]如图所示，电阻不计的平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与定值电阻R 1和R 2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。

有一导体棒ab ，质量为m ，其电阻R 0与定值电阻R 1和R 2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ。

若使导体棒ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v 时，受到的安培力大小为F ，此时（ ）
A ．电阻R 1消耗的热功率为3Fv
B ．电阻R 0消耗的热功率为6
Fv C ．整个装置因摩擦而消耗的热功率为cos mgv μθ
D ．整个装置消耗的机械功率为Fv
10．(0分)[ID ：128536]如图所示，在通电长直导线AB 的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P ，AB 与线圈在同一平面内。

下列说法正确的是（ ）
A ．若A
B 中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的感应电流 B ．若AB 中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的感应电流
C ．若AB 中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的感应电流
D ．若AB 中的电流增大，用楞次定律判断得线圈受到向右的安培力
11．(0分)[ID ：128527]如图所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a 、b .将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a 、b 将如何移动( )
A．a、b将相互远离B．a、b将相互靠近
C．a、b将不动D．无法判断
12．(0分)[ID：128517]如图所示，将矩形线圈在M位置竖直上抛，穿过水平匀强磁场区域一直上升到位置P再落下。

已知线框在下落过程中经过位置N时作减速运动，加速度大小为a下；上升过程中通过位置N时的加速度大小为a上，则一定有（）
A．g＜a上＜2g B．a上＞2g C．a下＜g D．a下＞g
二、填空题
13．(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。

14．(0分)[ID：128649]如图所示为磁悬浮列车模型，质量M=1.5kg的绝缘板底座与水平地面的动摩擦因数μ=0.1，正方形金属框ABCD固定在绝缘底座，其质量m=0.5kg，边长为
1m，电阻为
1
16
Ω。

OOˊ为AD、BC的中点。

在金属框内有可随金属框同步移动的磁场，
OOˊCD区域内磁场B1=kt，且k=0.5T/s，方向竖直向下；OOˊBA区域内磁场B2=2T，方向竖直向上。

若AB边恰在磁场边缘以内，CD边恰在磁场边缘以外，静止释放模型后，其加速度为___________m/s2；若AB边和CD边恰都在磁场边缘以内，静止释放模型后，经过
___________s速度达到20m/s。

（重力加速度g取10m/s2）
15．(0分)[ID：128637]如图所示，正方形线框边长为a，电阻为4R，匀强磁场磁感应强度为B，宽度为b，线框以速度v匀速通过磁场区域.
（1）若b a >，当线框第一根边进入磁场中时E =______，I =______，为维持其匀速运动所需外力F =______，外力的功率P =_______；当第二根边也进入磁场后线圈中感应电流I '=______，把线框拉过磁场过程中外力做的功W =_______，把线框拉进磁场过程中，通过导体横截面的电荷量q =_______，线框产生的热量为Q =_________. （2）若a b >，把线框拉过磁场过程中，外力做功W '=_______.
16．(0分)[ID ：128632]朝北的钢窗由两扇窗组成，每扇窗是由一个矩形金属框和一大块玻璃做成.现将右边的窗突然向外推开90°，此过程中窗框内的感应电流方向从里面往外看是沿______时针方向的.若将左边的窗突然向外推开90°，此过程中窗框内的感应电流方向从里面往外看是沿______时针方向的.（均选填“顺”或“逆”）
17．(0分)[ID ：128628]如图所示，空间存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，磁场宽度为l ，在竖直平面中的正方形线框边长也为l ，质量为m ，电阻为R 离磁场上边的距离为h .若线框自由下落后恰能匀速通过磁场区域，则线框下落的高度
h =________；线框通过磁场区域的时间t =___________.
18．(0分)[ID ：128615]如图所示，A 、B 为不同金属制成的正方形线框，导线粗细相同，A 的边长是B 的2倍，A 的密度是B 的1/2，A 的电阻是B 的4倍。

当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场时，A 框恰能匀速下落，那么：
（1）B 框进入磁场过程将作________运动（填“匀速”“加速”“减速”）；
（2）两线框全部进入磁场的过程中，A 、B 两线框消耗的电能之比为_______。

19．(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
ν-图象有界匀强磁场，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
如图()b所示.已知L d<，则d=______m，B=______.T
20．(0分)[ID：128591]如图甲所示，x轴沿水平方向，有一用钕铁硼材料制成的圆柱形强磁体M，其圆形端面分别为N极和S极，磁体的对称中心置于x轴的原点O．现有一圆柱形线圈C从原点O左侧较远处开始沿x轴正方向做匀速直线运动，圆形线圈的中心轴始终与x轴重合，且其圆面始终与x轴垂直，在线圈两端接一阻值R=500 Ω的定值电阻．现用两个传感器，一个测得通过圆环的磁通量随圆环位置的变化图象，如图乙所示，另一个测得R两端的电压随时间变化的图象，如图丙所示．已知在乙图像的图线上x=6 mm的点的切线斜率最大，丙图中6 ms时刻到10 ms时刻之间的图线是直线．则圆形线圈做匀速直线运动的速度大小是_________m/s，6 ms至8 ms期间流过电阻R的电荷量是______C．
三、解答题
21．(0分)[ID：128775]如图所示，在光滑水平面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长为L1，bc边的边长为L2，线框的质量为m，电阻为r，线框通过细线绕过光滑的定滑轮与重物相连，滑轮的质量不计，重物的质量为M；水平面上e f和gh是有界匀强磁场的边界，边界与水平面的底边平行，ef和gh间距为L，磁场方向垂直于水平面向下，磁感应强度为B，开始时cd边与ef边界的距离为x。

现由静止释放重物，线框恰好能匀速穿过边界gh，线框运动过程中cd边始终与水平面的底边平行，设水平面足够长，矩形线框abcd不会与滑轮接触，重力加速度为g。

求：
（1）线框穿过gh边界时速度的大小v；
（2）线框进入磁场过程中通过线框的电量q；
（3）线框穿过磁场过程中产生的焦耳热Q。

22．(0分)[ID：128762]如图甲所示，表面绝缘、倾角θ=37°的斜面固定在水平地面，斜面的顶端固定有弹性挡板，挡板垂直于斜面，并与斜面底边平行。

斜面所在空间有一宽度
D=0.40m的匀强磁场区域，磁场方向垂直斜面向上，磁感应强度B=0.5T，其边界与斜面底边平行，磁场上边界到挡板的距离s=0.525m。

一个均匀分布且质量m=0.10kg、总电阻
R=0.5Ω的单匝矩形闭合金属线框abcd，放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合，ab 边长L=0.50m。

从t=0时刻开始，用F=1.45N的恒定拉力，垂直于cd边且沿斜面向上拉线框，让线框从静止开始运动，当线框的ab边离开磁场区域时立即撤去拉力，线框继续向上运动，并与挡板发生碰撞，碰撞过程中没有机械能损失，且碰撞的时间可忽略不计。

线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示。

已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数μ=0.75（设最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）。

求：
(1)线框ad边的长度；
(2)线框cd边刚进入磁场时的速度大小；
(3)已知线框向下运动通过磁场区域，在离开磁场前线框速度已减为零，求线框在斜面上运动的整个过程中电流产生的焦耳热；
(4)求线框最后静止时cd边距挡板的距离。

23．(0分)[ID：128761]如图所示，一个正方形金属线圈从匀强磁场上方的水平边界处由静止释放，线圈完全进入磁场前已做匀速运动，线圈平面始终与磁场方向垂直。

已知线圈的边长为L，质量为m，电阻为R，从静止到匀速运动过程中通过线圈横截面的电量为q，磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g。

求：
(1)线圈匀速运动时的速度大小v；
(2)线圈从静止到匀速运动过程中位移大小x；
(3)线圈从静止到匀速运动经过的时间t。

24．(0分)[ID：128752]如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导
θ︒角，下端连接阻值为R＝1.5Ω的电阻。

匀强轨相距L＝1.0m，导轨平面与水平面成=37
磁场大小B＝0.4T、方向与导轨平面垂直，质量为m＝0.2kg、电阻r＝0.5Ω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sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2）；
(1)求金属棒ab沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小及下滑过程中流过ab棒的电流方向；
(2)求金属棒ab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)当金属杆ab从开始运动到刚获得稳定速度时发生的位移为x＝15m，求这一过程中电阻
Q。

R上产生的热量R
25．(0分)[ID：128728]如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.30Ω的电阻，导轨宽度L=0.40m。

金属棒ab紧贴在导轨上，其电阻r=0.2Ω。

现使金属棒ab由静止开始下滑，通过传感器记录金属棒ab下滑的距离 h与时间t的关系如下表所示。

（导轨电阻不计，g=10m/s2）
时间t/s00.200.400.600.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80
下滑距离h/m00.180.60 1.20 1.95 2.80 3.80 4.80 5.80 6.80
求：
(1)在前0.6s时间内，电路中的平均电动势；
(2)金属棒下滑的最终速度v以及金属棒的质量m；
(3)在前1.60s的时间内，电阻R上产生的热量Q R。

26．(0分)[ID ：128721]电磁驱动在军事、科研和生活中有着广泛的应用，某一驱动装置的原理图如图所示，正方形线圈ABCD 的两个接线端分别于水平放置的金属导轨相连接．线圈内有垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的规律为
0.1()B kt T =+平行导轨间距0.5m L =，其间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度11B T =，质量0.1kg m =的导体棒PQ 垂直导轨放置，且与导轨接触良好．已知线圈的边长0.2m a =、匝数100n =、电阻1r =Ω，导体棒的电阻3R =Ω，导体棒与导轨间的动摩擦因数0.2μ=，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g =10m/s 2，其余电阻不计．求：
（1）0.2k =导体棒PQ 静止时，两端的电压U
（2）导体棒PQ 刚能滑动时，k 的取值和线圈的热功率P
（3）导体棒PQ 最终以速度v =5m/s 向右匀速滑动，在2t s =的一段时间内，通过PQ 的电荷量q 和磁场释放的磁场能E
【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．A
2．B
3．D
5．B
6．A
7．B
8．A
9．C
10．C
11．A
12．B
二、填空题
13．金属物
14．4
15．
16．顺顺
17．
18．匀速
19．2502【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
20．m/s410–9C
三、解答题
21．
22．
23．
24．
25．
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．A
解析：A
A．当线圈通电后，安培力矩使其转动，导致螺旋弹簧产生阻力，当转动停止时，阻力矩与安培力矩正好平衡，所以通电电流越大，安培力越大，螺旋弹簧形变也越大。

故A正确；
B．与蹄形磁铁相连的软铁叫做极靴，其作用是使得极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，线圈无论转到什么位置．它的平面都跟磁感线平行，安培力总与磁感应强度的方向垂直，故B错误；
C．由于铝框转动时会产生感应电流，所以铝框要受安培力，安培力阻碍铝框的转动使其快速停止转动，即发生电磁阻尼，故C错误；
D．乙图中电流方向a垂直纸面向外，b垂直纸面向内，根据左手定则判断线圈将顺时针转动，故D错误。

故选A。

2．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。

解析：D
AB．S刚闭合后，由于L的自感系数很大、对电流的阻碍作用很大，使得电流绝大部分通过灯泡P，而电容器C的电容很大，要通过灯泡P充电，并且充电电流越来越小，故P亮一下又逐渐变暗，最后P被L短路，所以P最后会熄灭；通过Q的电流逐渐增大，故Q逐渐变亮，故AB错误；
CD．S闭合足够长时间后再断开，电容器要对Q放电，故Q要逐渐熄灭，而线圈L对P放电，导致P灯突然亮一下，然后熄灭，故C错误，D正确；
故选D。

4．B
解析：B
0~t1内是线框的前边向右进入磁场，根据右手定则知感应电流为逆时针(正)，而切割磁感线的有效长度随着水平位移而均匀减小，则感应电流的大小均匀减小；
t1~2t1内，线框的前后双边同向同速切割相反的磁场，双源相加为总电动势，电流方向为顺时针(负)，两边的有效长度之和等于L，则电流大小恒定。

故选B。

5．B
解析：B
AB．闭合电键S，线圈的电流要增大，线圈中产生自感电动势阻碍电流的增大，闭合电键S 的瞬间，通过线圈的电流为零，灯泡A不亮；理想二极管具有单向导电性，灯泡B不亮；灯泡C与电阻相连，闭合电键S的瞬间灯泡C立即发光，故A错误，B正确；
C．闭合电键S后，灯泡B不亮；稳定时，线圈中不产生感应电动势，L的直流电阻与定值电阻R阻值相等，则稳定后A、C一样亮，故C错误；
D．断开电键S的瞬间，C中原来的电流要立即减至零；线圈中电流要减小，线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，线圈中电流不会立即消失，这个自感电流通过B、C形成回路，B、C中电流比线圈中小；稳定时灯泡B不亮，A、C一样亮；则断开电键S灯B要闪亮一下熄灭，灯AC逐渐熄灭，故D错误；
故选B。

6．A
解析：A
线圈移动0~L，即在时间0~L
v
内，垂直纸面向里通过线圈的磁通量增大，线圈中产生逆时
针方向感应电流阻碍磁通量的增大，线圈切割磁感线的有效长度l均匀增大，感应电流
E Bvl
I
R R
==
均匀增大；线圈移动L~2L，即在时间
2
~
L L
v v
内，线圈出磁场，垂直纸面向里的磁通量减
少，线圈中产生顺时针方向感应电流阻碍磁通量的减少，线圈切割磁感线的有效长度l均匀增大，感应电流
R R
大小均匀增大，因此A 正确，BCD 错误。

故选A 。

7．B
解析：B
A ．圆盘转动时，圆盘的半径切割磁感线产生感应电动势，圆盘与电阻 R 组成闭合回路，有电流通过电阻 R ，流过电阻 R 的电流不为零， A 错误；
B ．由右手定则可知，回路中电流方向不变，若从上往下看，圆盘顺时针转动，由右手定 则知，圆盘中电流方向沿半径向里，则电流沿 a 到 b 的方向流过电阻 R ，B 正确；
C ．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，由右手定则可知，电流方向不变，C 错误；
D ．铜盘转动产生的感应电动势为
2
12
E BL ω=
感应电流
22E BL I R R
ω
==
若圆盘转动的角速度ω变为原来的 2 倍，回路电流 I 变为原来 2 倍，电阻 R 不变，根据
2P I R =
可知，电流在 R 上的热功率 P 变为原来的 4 倍， D 错误。

故选B 。

8．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
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 。

9．C
解析：C
AB ．设ab 长度为L ，磁感应强度为B ，电阻
21R R R ==
电路中感应电动势
E BLv =
ab 中感应电流为
232
E BLv I R R R =
=
+
ab 所受安培力为
2223B L v
F BIL R
==
电阻1R 消耗的热功率为
2
2221129B L v P I R R ⎛⎫==
⎪⎝⎭
电阻0R 消耗的热功率为
222
2
049B L v P I R R
==
联立以上各式解得
11
6P Fv = 023
P Fv =
故AB 错误；
C ．整个装置因摩擦而消耗的热功率为
cos cos f P fv mg v mgv μθμθ==⋅=
故C 正确；
D ．整个装置消耗的机械功率为
()3cos f P Fv P F mg v μθ=+=+
故D 错误。

故选C 。

10．C
解析：C
A ．根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向外；A
B 中的电流减小，线圈中向外的磁通量减小，所以将产生逆时针方向的电流；故A 错误；
B ．AB 中的电流不变，线圈中向里的磁通量不变，没有感应电流产生，故B 错误； CD ．AB 中的电流增大，穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为顺时针方向；根据“来拒去留”可知，线框受到水平向左的安培力，故
C 正确，
D 错误。

故选C 。

11．A
解析：A 【解析】
根据Φ=BS,磁铁向下移动过程中B 增大,所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势，由于S 不可改变,为阻碍磁通量增大,导体环应该尽量远离磁铁,所以a 、b 将相互远离.
12．B
解析：B
线框向上运动经过N 点时，线框受到向下的重力和向下的安培力，则
=mg F ma +上安
线框在下落过程中经过位置N 时作减速运动，则加速度向上，此时向上的安培力
'
F mg >安，则
'
-=F mg ma 下安
由能量关系可知，上升经过N 点时的速度大于下降经过N 点时的速度，则
'
F F >安安
则
'=2ma mg F mg F mg +>+>上安安
则
a 上＞2g
而a 下与g 的大小关系不能确定，故选项B 正确，ACD 错误。

故选B 。

二、填空题 13．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。

14．4
解析：4
[1]线框产生的感应电动势：
1111
0.511V 0.25V 222
B E S kS t t ∆∆Φ=
===⨯⨯⨯=∆∆ 感应电流：
0.25
A 4A 116
E I R
=
== 由牛顿第二定律得：
2()()B IL M m g M m a μ-+=+
解得加速度：23m/s a =；
[2]当两磁场磁感应强度相等时线框达到平衡状态，速度达到20m/s ：
12B B =
即：
0.52s t =
4s t =时线框受到达到20m/s 。

15．
Bav 4Bav R 224B a v R 2224B a v R
232B a v R 24Ba R 234B a v R 222B a vb R
(1)[1]正方形线框进入磁场的过程，等效为右边切割磁感线产生动生电动势，其切割磁感线的有效长度为a ，则电动势大小为：
E Bav =
[2]由闭合电路的欧姆定律有：
44E Bav
I R R
=
= [3]为维持其匀速运动所需外力大小等于右边在磁场中所受安培力
22=44Bav B a v
F F BIa B a R R
===
安 [4]外力的功率为：
P Fv =
因线框匀速运动，有F F =安，则
222
=
4B a v P Fv F v R
==安 [5]当第二根边也进入磁场后, 因b a >，则线框全部处于磁场中，磁通量不变，则不会产生感应电流，0I '=
[6]把线框匀速拉过磁场过程分为进磁场和出磁场两个过程，位移都为a ，则所做的功为：
22232242B a v B a v
W F a a R R
=⋅=⋅=
[7]把线框匀速拉进磁场过程中，由：
q I t =⋅∆
4E
I R = E t
∆Φ
=
∆ 2Ba ∆Φ=
联立可得：
2
4Ba q R
= [8]线框匀速拉进磁场过程，线框产生的电流为恒定电流，则
24Q I R t =⋅⋅
而a t v =
，4Bav I R = 则可得：
234B a Q v
R
=
(2)[9]若a b >，把线框匀速拉过磁场过程,进出磁场的位移为
b +b =2b
则外力做的功为：
22222242B a v B a bv
W F b b R R
=⋅=⋅=
16．顺顺 解析：顺 顺
地磁场可等效为竖直放置的条形磁铁，地理南极相当于地磁N 极，地理北极相当于地磁S 极，即地球表面磁感线都是由地理南极发出到达地理北极。

，则磁感线的水平分量由南到北. 朝北的钢窗构成闭合回路，水平磁感线垂直穿过向里，如图所示：
[1]右边的窗突然向外推开90°，穿过钢框的磁通量减小，由楞次定律可知感应磁场向里，则感应电流为顺时针.
[2]左边的窗突然向外推开90°，穿过钢框的磁通量减小，由楞次定律可知感应磁场向里，
则感应电流为顺时针.
17．
2244
2m gR B l
23
2B l
mgR [1]．线框自由下落后恰能匀速通过磁场区域，则
Blv
mg B
l R
= 解得
22
mgR
v B l =
则线圈下落的高度
22
4
2422m gR l v h B g ==
[2]．线框通过磁场区域的时间
2322l B l t v mgR
==18．匀速
解析：匀速
2
1
（1）[1]设A 线框的边长为L ，电阻为R ，密度为ρ，截面积为S ，则 A 线框进入磁场后所受的安培力大小为：
22 A R
B L v
F = 重力为：
4A A G m g LS ρ==⋅
A 框进入磁场后匀速运动，重力与安培力平衡，则：
22 4R
B L v LS ρ=⋅ 得：
24B Lv RS ρ=
对于线框B ，进入磁场后所受的安培力大小为：
2222()214
B B v
L R R B L v F ==
重力为：
1
2442
B B G m g LS LS ρρ==⋅⋅=
可见，B B F G =，则重力与安培力也平衡，故B 框进入磁场过程将作匀速运动；
（2）[2]两线框全部进入磁场的过程中，线框消耗的电能等于重力势能，则 A 、B 两线框消耗的电能之比为：
2
2
2414A B m gL LS L m g L L L S ρρ⋅⋅==⋅⋅。

19．2502【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：()22101B 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．
20．m/s410–9C
解析：m/s 4⨯10–9 C [1]．根据法拉第电磁感应定律
ΔΔΔΔΔΔΔΔx E v kv k t x t x
ΦΦΦ
=
=⨯=⨯=∝ 式中k 为Ф–x 图象的切线斜率．由题意：在x =6mm 处的点的切线斜率最大，由于图象乙。