2019-2021北京高三（上）期末物理匯編：法拉第電磁感應(yīng)定律

23/232019-2021北京高三（上）期末物理匯編法拉第電磁感應(yīng)定律一、單選題1．（2021·北京朝陽(yáng)·高三期末）如圖甲所示，N=50匝的線圈（圖中只畫了2匝），電阻r=2?，其兩端與一個(gè)R=48?的電阻相連。線圈內(nèi)有垂直紙面向里的磁場(chǎng)，磁通量按圖乙所示規(guī)律變化。下列選項(xiàng)正確的是（）A．AB兩端的電壓大小為25VB．在線圈所在位置上感生電場(chǎng)沿順時(shí)針?lè)较駽．0.1s時(shí)間內(nèi)非靜電搬運(yùn)的電荷量為0.05CD．電阻R上產(chǎn)生的熱功率為12.5W2．（2020·北京朝陽(yáng)·高三期末）物理課上老師做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將一平整且厚度均勻的銅板固定在絕緣支架上，將一質(zhì)量為m的永磁體放置在銅板的上端，t=0時(shí)刻給永磁體一沿斜面向下的瞬時(shí)沖量，永磁體將沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示。若永磁體下滑過(guò)程中所受的摩擦力f大小不變，且f<mgsinθ（式中θ為銅板與水平面的夾角）。取地面為重力勢(shì)能的零勢(shì)面。則圖乙中關(guān)于永磁體下滑過(guò)程中速率v、動(dòng)能Ek、重力勢(shì)能Ep、機(jī)械能E隨時(shí)間t變化的圖像一定A．B．C．D．3．（2020·北京石景山·高三期末）某實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，在鐵芯P上繞著兩個(gè)線圈A和B，如果線圈A中電流i與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。在這段時(shí)間內(nèi)，線圈B中感應(yīng)電流i′的圖像可能為（

）A． B．C．. D．4．（2019·北京西城·高三期末）如圖所示，100匝的線圈兩端M、N與一個(gè)理想電壓表V相連。線圈內(nèi)有方向垂直紙面向內(nèi)的磁場(chǎng)，線圈中的磁通量按如圖所示規(guī)律變化。則下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表示數(shù)為150V，M端接電壓表正接線柱 B．電壓表示數(shù)為150V，N端接電壓表正接線柱C．電壓表示數(shù)為50.0V，M端接電壓表正接線柱 D．電壓表示數(shù)為50.0V，N端接電壓表正接線柱5．（2019·北京石景山·高三期末）如圖甲所示，10匝銅導(dǎo)線制成的線圈兩端M、N與一電壓表相連，線圈內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，線圈中磁通量的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說(shuō)法中正確的是（）A．電壓表的正接線柱接線圈的N端 B．線圈中磁通量的變化量為1.5WbC．線圈中磁通量的變化率為1.5Wb/s D．電壓表的讀數(shù)為5V6．（2019·北京東城·高三期末）如圖所示，兩光滑水平放置的平行金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，直導(dǎo)線MN垂直跨在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．電容器的電容為C，除電阻R外，導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計(jì)?，F(xiàn)給導(dǎo)線MN一初速度，使導(dǎo)線MN向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電路穩(wěn)定后，MN以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)（）A．電容器兩端的電壓為零B．通過(guò)電阻R的電流為BLvC．電容器所帶電荷量為CBLvD．為保持MN勻速運(yùn)動(dòng)，需對(duì)其施加的拉力大小為B二、多選題7．（2021·北京海淀·高三期末）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有a、b兩個(gè)閉合線圈，它們用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為n匝，線圈半徑ra=2rb。磁場(chǎng)方向與兩線圈所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大。兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和EA．EaB．EaC．IaD．Ia8．（2020·北京海淀·高三期末）如圖甲所示，在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)不變形的銅圓環(huán)，規(guī)定從上向下看時(shí)，銅環(huán)中的感應(yīng)電流I沿順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较?，?guī)定豎直向上為磁場(chǎng)的正方向。圖乙表示銅環(huán)中的感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象，則磁場(chǎng)B隨時(shí)間t變化的圖象可能是圖中的（

）A． B．C． D．9．（2020·北京海淀·高三期末）將一段裸銅導(dǎo)線彎成如圖甲所示形狀的線框，將它置于一節(jié)5號(hào)干電池的正極上（線框上端的彎折位置與正極良好接觸），一塊圓柱形強(qiáng)磁鐵吸附在電池的負(fù)極，使銅導(dǎo)線框下面的兩端P、Q與磁鐵表面保持良好接觸，放手后線框就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而制成了一個(gè)“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”，如圖乙所示。關(guān)于該“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”，下列說(shuō)法中正確的是A．如果導(dǎo)線框下面的兩端P、Q有一端與磁鐵表面不接觸，線框也會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B．如果磁鐵吸附在電池負(fù)極的磁極調(diào)換一下，線框轉(zhuǎn)動(dòng)的方向也應(yīng)該改變C．電池的輸出功率一定大于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械功率D．線框由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)線框中的電流大小始終不變?nèi)?、解答題10．（2021·北京房山·高三期末）磁力剎車是為了保證過(guò)山車在進(jìn)站前降到安全速度而設(shè)計(jì)的一種剎車方式。如圖（a），磁場(chǎng)很強(qiáng)的釹磁鐵長(zhǎng)條安裝在軌道上，剎車金屬片安裝在過(guò)山車底部或兩側(cè)。其結(jié)構(gòu)原理可簡(jiǎn)化為如圖（b）所示，相距為l。水平放置的導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，整個(gè)回路中的等效電阻為R，將過(guò)山車上的剎車金屬片等效為一根金屬桿MN，設(shè)過(guò)山車的質(zhì)量為m，不計(jì)軌道摩擦和空氣阻力。（1）求過(guò)山車以水平速度v行駛時(shí)，磁力剎車裝置能夠產(chǎn)生的加速度大小a；（2）若過(guò)山車進(jìn)入水平磁力剎車軌道開(kāi)始減速時(shí)速度為30m/s，剎車產(chǎn)生的加速度大小為15m/s2，過(guò)山車的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足：v=v0?a.在圖（c）中畫出水平行駛時(shí)磁力剎車裝置產(chǎn)生的加速度大小a隨速度v的變化圖像；b.求過(guò)山車在水平軌道上減速到10m/s時(shí)滑行的距離。（3）比較用磁力剎車和用摩擦力剎車的優(yōu)劣。11．（2021·北京海淀·高三期末）如圖所示，間距L=0.40m的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值R=0.40Ω的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.10T。一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)、電阻r=0.10Ω的導(dǎo)體棒(1)導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(2)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流I，并說(shuō)明通過(guò)導(dǎo)體棒的電流方向；(3)導(dǎo)體棒兩端的電壓大小U，并指出哪端電勢(shì)高。12．（2021·北京順義·高三期末）某科技小組的學(xué)生進(jìn)行電磁炮發(fā)射裝置的課題研究，模型簡(jiǎn)化如下：如圖所示，在水平地面上固定著相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)粗糙導(dǎo)軌PQ及MN，PQNM范圍內(nèi)存在可以調(diào)節(jié)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向豎直向上，導(dǎo)軌左側(cè)末端接有電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的電源，開(kāi)關(guān)K控制電路通斷。質(zhì)量為m，電阻同為r的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌方向靜止置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌接觸良好。電路中其余部分電阻均忽略不計(jì)。導(dǎo)軌右側(cè)末端有一線度非常小的速度轉(zhuǎn)向裝置，能將導(dǎo)體棒水平方向的速度轉(zhuǎn)變?yōu)榕c地面成θ角，但不改變速度的大小。導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)將受到恒定的阻力f，導(dǎo)軌棒發(fā)射后，在空中會(huì)受到與速度方向相反，大小與速度大小成正比的阻力f0=kv，k為比例常數(shù)。導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只平動(dòng)，不轉(zhuǎn)動(dòng)。重力加速度為(1)若已知磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B，求閉合電鍵K瞬間導(dǎo)體棒的加速度大小；(2)導(dǎo)體棒從靜止開(kāi)始達(dá)到某一速度v，滑過(guò)的距離為x0，電流流過(guò)導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的電熱為Q(3)i．若導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，可以使導(dǎo)體棒獲得最大的速度vm，求這個(gè)最大速度vⅱ．若導(dǎo)體棒到達(dá)NQ時(shí)速度為v1，最后發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒以v2的速度豎直向下落到地面上。求導(dǎo)體棒自13．（2020·北京朝陽(yáng)·高三期末）兩根相距為L(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ，固定在水平面上，并處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，左端接一電阻R，將一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒（電阻可忽略），用力F拉動(dòng)，使其勻速向右運(yùn)動(dòng)。試分別從電動(dòng)勢(shì)的定義，自由電子受力和運(yùn)動(dòng)，功能關(guān)系來(lái)推導(dǎo)導(dǎo)體棒中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的大小。14．（2020·北京海淀·高三期末）電源是通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，不同的電源非靜電力做功的本領(lǐng)有所不同，物理學(xué)中用電動(dòng)勢(shì)來(lái)描述電源的這種特性。(1)如圖所示，固定于水平面的U形金屬框架處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬框兩平行導(dǎo)軌間距為l。金屬棒MN在外力的作用下，沿框架以速度v向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終垂直于兩平行導(dǎo)軌并接觸良好。已知電子的電荷量為-e。①請(qǐng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)金屬棒MN切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε1②在金屬棒產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的過(guò)程中，請(qǐng)說(shuō)明是什么力充當(dāng)非靜電力，并求出這個(gè)非靜電力F的大小。(2)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體兩端的溫度差也能產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種電動(dòng)勢(shì)稱為溫差電動(dòng)勢(shì)。我們用圖乙所示的簡(jiǎn)化模型來(lái)分析。一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)的直導(dǎo)線AB沿Ox軸放置，A端位于坐標(biāo)原點(diǎn)處。與恒溫?zé)嵩唇佑|后，A端溫度恒為T1，B端溫度恒為T2（T2<T1）。假定導(dǎo)線上相同位置處的溫度相同，不同位置處的溫度沿x方向均勻變化，導(dǎo)線形狀隨溫度的變化忽略不計(jì)。①若溫差電動(dòng)勢(shì)的大小與導(dǎo)線兩端的溫度差成正比，比例系數(shù)為sAB，求導(dǎo)線AB兩端的電動(dòng)勢(shì)ε2②從微觀上來(lái)看，可認(rèn)為：溫度越高，金屬離子（即原子失去自由電子后的剩余部分）熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大，與之相比，自由電子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能隨溫度的變化可以忽略不計(jì)。如圖乙所示，取導(dǎo)線中長(zhǎng)為△x的一個(gè)薄層，自由電子受到左側(cè)金屬離子的碰撞比右側(cè)的強(qiáng)，薄層兩端就形成了壓強(qiáng)差，自由電子會(huì)發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)。已知薄層兩端的壓強(qiáng)差與其兩端的溫度差成正比，且比例系數(shù)為nk，n為單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)（假設(shè)導(dǎo)線中各處n都相同）k為常數(shù)。導(dǎo)線AB的橫截面積為S，電荷量為-e，忽略自由電子與金屬離子之間及自由電子彼此間的庫(kù)侖作用。請(qǐng)利用自由電子的受力特點(diǎn)，結(jié)合電動(dòng)勢(shì)的定義式，推導(dǎo)得出溫差電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式。15．（2020·北京石景山·高三期末）如圖（甲）所示，兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ，距離為L(zhǎng)，與左側(cè)M、P間連接的電阻R構(gòu)成一個(gè)固定的水平U型導(dǎo)體框架，導(dǎo)軌電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)?？蚣苤糜谝粋€(gè)方向豎直向下、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)左側(cè)邊界是OO'。質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒垂直放置在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌接觸良好，給導(dǎo)體棒一個(gè)水平向右的初速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，求：(1)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間加速度的大小a0；(2)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q；(3)推導(dǎo)導(dǎo)體棒的速度v與其位移x的關(guān)系，并在圖（乙）中畫出圖線，標(biāo)出關(guān)鍵坐標(biāo)。16．（2020·北京朝陽(yáng)·高三期末）如圖所示，矩形線圈abcd的ab邊與有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的AB邊重合，現(xiàn)將矩形線圈沿垂直于AB邊的方向勻速拉出磁場(chǎng)，第一次速度為v1，第二次速度為2v1。求(1)兩次拉出拉力的功之比W1

(2)兩次拉出拉力的功率之比P117．（2020·北京海淀·高三期末）如圖所示，寬度L＝0.40m的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值R=1.5Ω的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.50T。一根導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌之間的導(dǎo)體棒的電阻r=0.5Ω，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)。現(xiàn)用一垂直于導(dǎo)體棒的水平拉力拉動(dòng)導(dǎo)體棒使其沿導(dǎo)軌以v=10m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好?？諝庾枇珊雎圆挥?jì)，求：（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流I，并說(shuō)明通過(guò)導(dǎo)體棒的電流方向；（2）作用在導(dǎo)體棒上的拉力大小F；（3）電阻R的電功率P。18．（2020·北京石景山·高三期末）如圖所示，電路左側(cè)線圈與右側(cè)平行板電容器C相連，電容器兩極板正對(duì)水平放置，線圈內(nèi)存在有理想邊界的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面向里。當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加時(shí)，在電容器兩平行極板之間的帶電小球P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。（1）小球P帶何種電荷，請(qǐng)分析說(shuō)明；（2）若線圈的匝數(shù)為n，面積為S，平行板電容器的板間距離為d，小球P的質(zhì)量為m，所帶電荷量為q，求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率。19．（2019·北京西城·高三期末）如圖1所示，足夠長(zhǎng)的U形光滑導(dǎo)體框水平放置，寬度為L(zhǎng)，一端連接的電阻為R。導(dǎo)體框所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。電阻為r的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)體框上，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)體框的寬度，且相互接觸良好。其余電阻均可忽略不計(jì)。在水平拉力作用下，導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小為v。（1）請(qǐng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E=BLv；（2）求回路中感應(yīng)電流I和導(dǎo)體棒兩端的電壓U；（3）若在某個(gè)時(shí)刻撤去拉力，請(qǐng)?jiān)趫D2中定性畫出撤去拉力后導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的v-t圖像。20．（2019·北京豐臺(tái)·高三期末）如圖所示，豎直平面內(nèi)有相距為L(zhǎng)的平行光滑金屬軌道ME、NF，MN之間接有電阻R1，EF之間接有電阻R2，已知R1=R2=2R。在PQ上方（包括PQ）及CD下方（包括CD）有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I和II，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B?，F(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒ab，從軌道上距離PQ一定高度處由靜止下落，在下落過(guò)程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與軌道接觸良好，兩平行軌道足夠長(zhǎng)。已知導(dǎo)體棒ab下落到PQ位置時(shí)速度的大小為v1。不計(jì)軌道電阻，重力加速度為g。（1）求導(dǎo)體棒ab下落到PQ位置時(shí)導(dǎo)體棒ab中的電流；（2）導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)II后棒中電流大小始終不變，求磁場(chǎng)I和II之間的距離h；（3）若導(dǎo)體棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)II時(shí)與（2）中具有相同的速度，此時(shí)施加一豎直向上的恒定外力F的作用，且F=mg。求導(dǎo)體棒ab從進(jìn)入磁場(chǎng)II到停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電阻R2上產(chǎn)生的熱量及導(dǎo)體棒ab下落的距離。21．（2019·北京東城·高三期末）隨著新技術(shù)的應(yīng)用，手機(jī)不斷地更新?lián)Q代．新機(jī)型除了常規(guī)的硬件升級(jí)外，還支持快充和無(wú)線充電．圖甲為興趣小組制作的無(wú)線充電裝置中的輸電線圈示意圖，已知線圈匝數(shù)n=100，電阻r=1.0Ω，線圈的橫截面積S=1.5×10?3m（1）t=1.0×10?2（2）0~2.0×10?2s內(nèi)通過(guò)電阻R（3）0~3.0×10?2s內(nèi)電阻R22．（2019·北京石景山·高三期末）如圖所示，兩根傾斜放置與水平面成30°角的平行導(dǎo)電軌道間距為l，導(dǎo)軌間接一電阻的阻值為R，整個(gè)空間分布著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬桿ab，以某一初速度沿軌道上滑，直至速度減為零．已知上述過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的熱量為Q，其最大瞬時(shí)電功率為P，設(shè)軌道摩擦及電阻都不計(jì)，ab桿向上滑動(dòng)的過(guò)程中始終與軌道保持垂直且接觸良好．（1）請(qǐng)分析說(shuō)明向上滑動(dòng)的過(guò)程中，ab桿的加速度變化情況；（2）求金屬桿ab上滑的初速度v0；

（3）求金屬桿ab上滑的最大距離x．

參考答案1．C【詳解】A．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E=N回路的電流為I=AB兩端的電壓大小為U=IR=24AB兩端的電壓大小為24V，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)楞次定律，在線圈所在位置上感生電流沿逆時(shí)針?lè)较颍袘?yīng)電場(chǎng)的方向也是逆時(shí)針?lè)较?，B錯(cuò)誤；C．0.1s時(shí)間內(nèi)非靜電搬運(yùn)的電荷量為q=It=0.5×0.10.1s時(shí)間內(nèi)非靜電搬運(yùn)的電荷量為0.05C，C正確；D．電阻R上產(chǎn)生的熱功率為P=UI=12電阻R上產(chǎn)生的熱功率為12W，D錯(cuò)誤。故選C。2．C【詳解】A．小磁鐵下滑時(shí)由于渦流的產(chǎn)生會(huì)有阻尼作用，且隨速度的增大而增大，所受的摩擦阻力不變，且由mgsinθ?f?fB．若開(kāi)始下落時(shí)小磁鐵滿足mgsinC．小磁鐵下滑時(shí)重力勢(shì)能逐漸減小，但是不會(huì)趨近與某一定值，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，符合題意；D．小磁鐵下滑過(guò)程中，由于有電能產(chǎn)生，則機(jī)械能逐漸減小，選項(xiàng)D正確；不符合題意；故選C.3．B【詳解】線圈A中的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)穿過(guò)線圈B，線圈B的感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比，線圈B中的電動(dòng)勢(shì)與線圈A中電流變化率成正比，由圖乙可知，開(kāi)始時(shí)線圈A中的電流變化率為0，此時(shí)線圈B的電流為0，故選B。4．C【詳解】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E=n根據(jù)楞次定律，M端接電源正極，所以電壓表示數(shù)為50.0V，M端接電壓表正接線柱。故選C。5．D【分析】線圈平面垂直處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨著時(shí)間均勻變化時(shí)，線圈中的磁通量發(fā)生變化，從而導(dǎo)致出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，由法拉第電磁感應(yīng)定律可求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，從而得出電壓表讀數(shù)，再由楞次定律判定感應(yīng)電流方向．【詳解】A、由楞次定律可得：感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針，則M端比N端的電勢(shì)高，所以電壓表“+”接線柱接M端，故A錯(cuò)誤；B、磁通量的變化需要時(shí)間，由于未說(shuō)明變化時(shí)間，故B錯(cuò)誤；C、磁通量的變化率為：ΔΦΔtD、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E感故選D．【點(diǎn)睛】由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，而感應(yīng)電流的方向則由楞次定律判定．同時(shí)穿過(guò)磁通量發(fā)生變化的線圈相當(dāng)于電源，所以電源內(nèi)部（線圈）電流方向是負(fù)極到正極．6．C【詳解】AB．當(dāng)直導(dǎo)線MN以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，電容器充電完畢，電路中無(wú)電流，故電阻R兩端為零。根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電容器兩板間的電壓為U=E=BLv故A正確，B錯(cuò)誤；C．電容器所帶電荷量Q=CU=CBLv故C正確；D．因勻速運(yùn)動(dòng)后MN所受合力為0，而此時(shí)無(wú)電流，不受安培力，則無(wú)需拉力便可做勻速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。7．BC【詳解】AB．磁場(chǎng)垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，穿過(guò)線圈的磁通量增加，由楞次定律可知，線圈中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较颍辉O(shè)導(dǎo)線的電阻率為ρ，橫截面積為S導(dǎo)線，由電阻定律可知，線圈電阻R=ρLS=ρn·2πrS導(dǎo)線AB由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=n?φ?t=nS'?B?t=nπr2?B?t感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比EA錯(cuò)誤，B正確；CD．由歐姆定律可知，感應(yīng)電流I=電流之比IC正確，D錯(cuò)誤。故選BC。8．BC【詳解】由圖乙知，0-1s，銅環(huán)中的感應(yīng)電流是一個(gè)定值，方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍?s-3s，銅環(huán)中的感應(yīng)電流為零，3s-5s銅環(huán)中的感應(yīng)電流為一個(gè)定值，且方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍笮⌒∮?-1s的電流大小，根據(jù)電磁感應(yīng)定律可判斷，0-1s磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，且是均勻增大，1s-3s磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，3s-5s磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，且是均勻減小，磁場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向上，為正方向；或者根據(jù)電磁感應(yīng)定律可判斷，0-1s磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，且是均勻變小，1s-3s磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，3s-5s磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，且是均勻增大，磁場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向下，為負(fù)方向。故選BC。9．ABC【詳解】AB．假設(shè)磁鐵下端為N極，上端為S極，則線框周圍的磁感線向上，一定會(huì)有垂直導(dǎo)線向上的分量，由于線框的下端靠近磁極，所以受力起主要作用，根據(jù)電池正負(fù)極畫出電流的方向如圖，根據(jù)左手定則判斷安培力的方向如圖，說(shuō)明線框從上向下看，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；線框中有電流，就能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，所以導(dǎo)線框下面兩端P、Q有一端與磁鐵表面不接觸，線框中也有電流，能夠轉(zhuǎn)動(dòng)；改變磁場(chǎng)的方向，根據(jù)上述原理可知線框轉(zhuǎn)動(dòng)的方向改變，故AB正確；C．電池的輸出功率一部分轉(zhuǎn)化為線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械功率，一部分用于電阻產(chǎn)生熱量，故C正確；D．線框從靜止開(kāi)始旋轉(zhuǎn)達(dá)到穩(wěn)定的過(guò)程中，導(dǎo)線框切割磁感線會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，電流會(huì)減小，故D錯(cuò)誤。故選ABC。10．（1）a=B2l2v【詳解】（1）金屬桿產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)E=Blv感應(yīng)電流為I=產(chǎn)生安培力F=BIl產(chǎn)生加速度a=（2）a.由第一問(wèn)結(jié)果可知a與v成正比，見(jiàn)下圖b.由速度為30m/s，剎車產(chǎn)生的加速度大小為15m/s，可知B將初速度和末速度帶入v=vx=40（3）電磁剎車不與輪轂接觸，不受潮濕天氣等因素影響，較為穩(wěn)定，但速度小時(shí)剎車效果較差。摩擦力剎車與輪轂接觸，容易受天氣潮濕等因素影響，剎車效果與速度無(wú)關(guān)。11．(1)0.2V；(2)0.4A，從b向a；(3)0.16V，a端【詳解】(1)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv=0.2(2)根據(jù)右手定則可判斷出，導(dǎo)體棒上的電流方向?yàn)閺腷向a，通過(guò)導(dǎo)體棒的電流I=(3)導(dǎo)體棒兩端的電壓是電阻R的電壓，則U=IR=0.16根據(jù)右手定則可判斷出，a端電勢(shì)高。12．（1）BEL?2fr2mr；（2）12mv【詳解】（1）閉合電鍵K瞬間電路中的電流為I=F根據(jù)牛頓第二定律F聯(lián)立各式，解得a=（2）由能量守恒得E由于電源內(nèi)阻與導(dǎo)體棒內(nèi)阻相等，則Q解得E（3）i．導(dǎo)體棒速度最大時(shí)導(dǎo)體棒受力平衡，即FF由閉合電路歐姆定律得I聯(lián)立可得v=由數(shù)學(xué)知識(shí)可得vⅱ．導(dǎo)體棒從NQ到落地，在水平方向上由動(dòng)量定理可得?k所以?k?Δx=m?Δ解得Δx=在豎直方向由動(dòng)量定理可得(?k解得Δt=導(dǎo)體棒自NQ運(yùn)動(dòng)到剛落地這段時(shí)間的平均速度為v13．見(jiàn)解析【詳解】方法一：如圖所示棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，電子具有向右的分速度，受到沿棒向下的洛倫茲力f=evBf即非靜電力，電子在f的作用下，電子從M移動(dòng)到N的過(guò)程中，非靜電力做功為W=evBL根據(jù)電動(dòng)勢(shì)定義式E=WE=方法二：如圖所示當(dāng)金屬導(dǎo)體棒以速度v向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其內(nèi)部自由電子一起向右運(yùn)動(dòng)，而受到指向N端的洛倫茲力，因此在導(dǎo)體棒的N端不斷聚集負(fù)電荷，M端出現(xiàn)等量的正電荷，故在導(dǎo)體棒中形成由M指向N的電場(chǎng)E0，當(dāng)導(dǎo)體棒中的自由電子受到的洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡時(shí)，自由電子便不再向N端聚集，從而在導(dǎo)體棒MN兩端形成一個(gè)穩(wěn)定的電勢(shì)差，此電勢(shì)差在數(shù)值上即等于導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則有q其中E=聯(lián)立可得E=BLv方法三：根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，拉力所做的功全部轉(zhuǎn)化為電能，即拉力做功功率等于電功率，拉力做功功率為P1=Fv電功率為P2=EI因?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以有F=F安=BIL則有BILv=EI得到E=BLv14．(1)①見(jiàn)解析；②洛倫茲力；Bev；(2)①ε2=【詳解】(1)①如圖在一小段時(shí)間△t內(nèi)，金屬棒MN的位移為△x=v△t這個(gè)過(guò)程中線框的面積的變化量為△S=l△x=lv△t穿過(guò)閉合電路的磁通量的變化量為△Φ=B△S=Blv△t根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律為ε②如圖所示，棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，電子具有向右的分速度，受到沿棒向下的洛倫茲力為f=evB電子在f的作用下從N移動(dòng)到M，則此問(wèn)題中洛倫茲力充當(dāng)非靜電力，這個(gè)非靜電力F的大小為Bev。(2)①溫差電動(dòng)勢(shì)的大小與導(dǎo)線兩端的溫度差成正比，比例系數(shù)為sAB，則導(dǎo)線AB兩端的電動(dòng)勢(shì)ε②由題意可知，長(zhǎng)度為?x的薄層兩端的壓強(qiáng)差為Δp=nkΔT其中ΔT=薄層在兩端的壓力差作用下從一端移動(dòng)到另一端，則做功為W=ΔpSL根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的公式可知ε=聯(lián)立解得ε=k(15．(1)a0=B2L【詳解】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E根據(jù)閉合電路歐姆定律得I根據(jù)安培力公式得F根據(jù)牛頓第二定律得F=m聯(lián)立解得導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間加速度為a(2)電阻R與電阻r串聯(lián)，根據(jù)焦耳定律公式Q可得Q又因?yàn)槟芰渴睾愕肣聯(lián)立解得Q(3)由動(dòng)量定理得?B又因?yàn)閝IE聯(lián)立解得B變形得v=導(dǎo)體棒速度v與位移x成線性關(guān)系，圖像如圖所示16．(1)12；(2)【詳解】(1)設(shè)線圈ab邊長(zhǎng)為l，bc邊長(zhǎng)為l′，整個(gè)線圈的電阻為R，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。拉出線圈在cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv線圈中的感應(yīng)電流為I=cd邊受磁場(chǎng)力f=IlB=因?yàn)榫€圈做勻速運(yùn)動(dòng)，所以拉力F與f大小相等，方向相反F=f拉出線圈時(shí)，拉力的功W=F兩次拉出拉力的功之比為W(2)拉力的功率為P=Fv=兩次拉出拉力的功率之比為P17．（1）電流的方向?yàn)椋篘→M，大小為1.0A；（2）0.2N；（3）1.5W?！驹斀狻浚?）根據(jù)右手定則可知電流的方向?yàn)椋篘→M；導(dǎo)體切割磁感線：E=BLv根據(jù)閉合電流歐姆定律：I=解得：I=0.1A（2）導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件：F=F=BIL解得：F=0.2N（3）電阻上的功率：P=解得：P=1.5W18．（1）正電（2）mg【詳解】(1)當(dāng)磁場(chǎng)向里均勻增加時(shí)，線圈向里的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沿逆時(shí)針?lè)较?，電容器下極板帶正電，上極板帶負(fù)電，電容器極板間的電場(chǎng)方向向上；帶電小球P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受重力和電場(chǎng)力平衡，電場(chǎng)力方向向上，又因?yàn)殡娙萜鳂O板間的電場(chǎng)方向向上,故小球P帶正電(2)帶電小球P受重力和電場(chǎng)力平衡：mg=F電場(chǎng)力F=q電容器極板間的電壓等于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：U=n磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為：ΔB19．（1）見(jiàn)解析（2）I=BLvR+r；U=【詳解】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔΦΔt，MN與導(dǎo)軌組成閉合回路匝數(shù)t內(nèi)MN運(yùn)動(dòng)的距離x=vt閉合回路xL代入得E=BLv（2）MN運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)E=BLv根據(jù)閉合電路歐姆定律I=得I=路端電壓U=IR得

U=（3）撤去拉力后，導(dǎo)體棒在安培力作用下做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，最終速度減為0，