第二章 电磁感应 单元测试卷 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册
第二章《电磁感应》单元测试卷（解析版）（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）注意事项：1．测试范围：人教版（2019）： 选择性必修第二册第2章。第Ⅰ卷 选择题一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．关于感应电流，下列说法正确的是（）A．感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量B．感应电流的磁场方向一定与引起感应电流的磁场方向相反C．感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反D．当导体切割磁感线运动时，只能用右手定则确定感应电流的方向2．扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌。为了有效隔离外界震动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小震动，如图所示。如图所示是对紫铜薄板施加恒定磁场的四种方案。试问出现扰动时，对于紫铜薄板上下、左右震动衰减最有效的方案是（）A． B．C． D．3．如图所示，金属棒MN和PQ放在两组水平放置的光滑平行导轨间上，平行导轨间有竖直方向的匀强磁场，金属棒通过导轨与绕在同一软铁棒上不同线圈相连。当PQ在外力作用下向右运动时，发现MN受到向右的安培力。则PQ的运动情况是（ ）A．向右匀速运动 B．向右加速运动C．向右减速运动 D．向左匀速运动4．如图所示，灯泡A1和A2的规格完全相同，线圈L的电阻不计，下列说法中正确的是（）A．当接通电路时，A1和A2始终一样亮B．当接通电路时，A2先达到最大亮度，A1后达到最大亮度，最后两灯一样亮C．闭合电键电路稳定后断开电路时，A2立即熄灭、A1过一会才熄灭D．闭合电键电路稳定后断开电路时，A2突然闪亮一下再熄灭5．如图所示，将一电阻为R的导线弯成边长为L的正六边形线框（构成闭合回路）。虚线MN右侧有磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直于线框所在的平面向里。线框以大小为v方向垂直于虚线MN的速度匀速进入磁场。线框的ab边始终与MN平行，对于线框进入磁场的过程，下列说法正确的是（ ）A．线框中的感应电流方向为顺时针方向 B．线框所受的最大安培力为C．线框中的电流先变小后变大 D．通过线．半径为r半圆光滑导轨PQ固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R均匀导体棒OB置于半圆轨道上，O是导轨的圆心，装置的俯视图如图所示。整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，在ON之间接有一阻值为R的电阻。导体棒OB以角速度绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计，则下列说法正确的是（）A．导体棒OB两端的电压为B．电阻R中的电流方向从Q到O，大小为C．外力的功率大小为D．若导体棒不动，要产生同方向的感应电流，可使竖直向下的磁感应强度均匀增大7．如图所示，电阻为、长度为的导体棒OP可绕固定点O在水平面内以角速度逆时针匀速转动。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。导体棒的P端与半径为L的圆形光滑金属导轨接触良好，导轨圆心为O。电路中定值电阻，其余电阻不计。下列说法正确的是（ ）A．导体棒OP两端的电压大小为0.2VB．通过电阻R的电流方向为从c流向dC．电阻R消耗的电功率为D．维持导体棒匀速转动所需外力的功率为8．如图，两条固定的光滑平行金属导轨，所在平面与水平面夹角为导轨电阻忽略不计，两端各接一个阻值为的定值电阻，形成闭合回路；质量为的金属棒垂直导轨放置，并与导轨接触良好，接入导轨之间的电阻为；劲度系数为的两个完全相同的绝缘轻质弹簧与导轨平行，一端固定，另一端均与金属棒中间位置相连，弹簧的弹性势能与形变量的关系为；将金属棒移至导轨中间位置时，两弹簧刚好处于原长状态；整个装置处于垂直导轨所在平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，间距为，将金属棒从导轨中间位置向上移动距离后静止释放，金属棒沿导轨向下运动到最远处，用时为，最远处与导轨中间位置距离为，弹簧形变始终在弹性限度内。此过程中； A．每个弹簧对金属棒施加的冲量大小为B．每个弹簧对金属棒施加的冲量大小为C．金属棒的平均输出功率为D．每个定值电阻产生的热量为9．（多选）如图所示，空间有一竖直放置的螺线管与条形磁体，当条形磁体向螺线管靠近的过程中。已知当感应电流方向从经电流表流向时，电流表的指针向右偏。下列说法正确的是（）A．若条形磁体加速靠近，电流表指针右偏 B．若条形磁体加速靠近，电流表指针左偏C．若条形磁体减速靠近，电流表指针右偏 D．若条形磁体减速靠近，电流表指针左偏10．（多选）有关下列四幅图的描述正确的是（ ）A．图甲中，为真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生涡流发热，从而冶炼金属B．图乙中，安检门利用自感现象可以检测金属物品，如携带金属经过时，会触发报警C．图丙中，给铜板通上大小为的电流，电流方向如图所示，则前后表面出现电势差，且前表面电势较高D．图丁中，粒子初速度为零经电场加速后（电压一定），进入磁场则粒子的比荷大于的比荷11．（多选）由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边界保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，也许会出现的是（）A．甲和乙都加速运动 B．甲减速运动，乙加速运动C．甲加速运动，乙减速运动 D．甲和乙都减速运动12．（多选）如图所示，两根相距为L的平行光滑导轨水平放置，匀强磁场B垂直导轨平面。两根完全相同的导体棒ab、cd垂直导轨放置，初始时cd静止，ab以速度向右运动，最终两棒以相同速度匀速运动。已知每根导体棒质量m，电阻为R，导轨电阻不计（ ）A．最终两棒的共同速度为 B．整一个完整的过程中通过导体棒cd的电荷量为C．导体棒ab做匀减速直线运动 D．整一个完整的过程中回路产生的焦耳热为第Ⅱ卷 非选择题二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）13．如图所示，边长为L的正方形均匀导体框以速度v0匀速进入右侧的匀强磁场（磁感应强度大小为B），导体框的总阻值为R，________（选填“ab边”或“da边”）相当于电源，电动势大小为_______。请作出等效电路图________，Uab为等效电路中的________（选填“电动势”“内电压”或“路端电压”），大小为_____。14．如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。(1)连接好电路，在闭合开关S时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，接着将滑动变阻器滑片向左迅速移动一段距离的过程中，电流计指针将__________偏转（填“向左”或“向右”）。再将A线圈从B线圈中迅速拔出，电流计指针将__________偏转（填“向左”、“向右”或“不”）；(2)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图甲中所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，根据灵敏电流表指针的偏转方向，可判断图乙中的条形磁铁的运动方向是向__________（填“上”或“下”），图丙中的条形磁铁向下运动，则其下端为__________极（填“N”或“S”）。五．计算题（本题共3小题，共36分）15．在如图甲所示的电路中，电阻，圆形金属线圈的半径为，电阻为，半径为的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线的横、纵截距分别为和，电容器C电容为，其余导线的电阻不计。闭合S，至时刻，电路中的电流已稳定。 (1)判断通过电阻的电流方向；(2)求线圈中产生的感应电动势的大小E，稳定后电路中的电流的大小；(3)求稳定后电容器上极板所带电荷的电性，以及电容的带电量。16．如图所示，两根相距的光滑平行金属导轨水平放置，导轨左端连接电阻。匀强磁场垂直轨道平面，磁感应强度。导体棒ab质量，电阻，垂直导轨放置。现用水平恒力拉导体棒，使其从静止开始向右运动。导轨电阻不计。(1)求导体棒最终能达到的最大速度；(2)若导体棒从静止开始达到最大速度的过程中，流过电阻R的电荷量为，求此过程中导体棒运动的位移x和回路产生的焦耳热Q。17．如图甲所示，正方形闭合线圈边长为，总电阻为，匝数为100匝，放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B随时间的变化关系如图乙所示。求：（1）在内线圈中感应电流的大小；（2）在时线圈的边所受安培力的大小和方向；（3）内线学科网（北京）股份有限公司$第二章《电磁感应》单元测试卷（解析版）（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）注意事项：1．测试范围：人教版（2019）： 选择性必修第二册第2章。第Ⅰ卷 选择题一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．关于感应电流，下列说法正确的是（）A．感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量B．感应电流的磁场方向一定与引起感应电流的磁场方向相反C．感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反D．当导体切割磁感线运动时，只能用右手定则确定感应电流的方向【答案】C【详解】A． 感应电流的磁场阻碍的是磁通量的变化，而非磁通量本身。楞次定律指出“阻碍变化”，故A错误。B． 当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同（以阻碍减少）；当原磁场磁通量增加时，方向相反。因此“一定相反”的表述错误，故B错误。C． 感应电流的磁场方向与原磁场方向可能相同（原磁场减弱时）或相反（原磁场增强时），故C正确。D． 右手定则适用于导体切割磁感线的情况，但此时也可通过楞次定律判断方向，因此“只能用”的表述错误，故D错误。故选C。2．扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌。为了有效隔离外界震动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小震动，如图所示。如图所示是对紫铜薄板施加恒定磁场的四种方案。试问出现扰动时，对于紫铜薄板上下、左右震动衰减最有效的方案是（）A． B．C． D．【答案】A【详解】A．紫铜薄板上下、左右微小震动时，穿过紫铜薄板的磁通量均发生明显的变化，紫铜薄板中产生涡流，磁场对涡流的安培力阻碍紫铜薄板震动，即能快速衰减其微小震动，故A正确；B．紫铜薄板上下微小震动时，穿过紫铜薄板的磁通量没发生变化，紫铜薄板中没有产生涡流，即不能够快速衰减其上下微小震动，故B错误；C．紫铜薄板上下、左右微小震动时，穿过紫铜薄板的磁通量均没有发生明显的变化，紫铜薄板中没有产生涡流，即不能快速衰减其上下、左右微小震动，故C错误；D．紫铜薄板上下微小震动时，穿过紫铜薄板的磁通量没发生变化，紫铜薄板中没有产生涡流，即不能够快速衰减其上下微小震动，故D错误。故选A。3．如图所示，金属棒MN和PQ放在两组水平放置的光滑平行导轨间上，平行导轨间有竖直方向的匀强磁场，金属棒通过导轨与绕在同一软铁棒上不同线圈相连。当PQ在外力作用下向右运动时，发现MN受到向右的安培力。则PQ的运动情况是（ ）A．向右匀速运动 B．向右加速运动C．向右减速运动 D．向左匀速运动【答案】B【详解】AD．PQ匀速运动时， PQ所在的线圈中产生恒定的感应电流，MN所在的线圈中没有磁通量的变化，不会产生感应电流，MN不受安培力，故AD错误；B．PQ向右加速运动时，根据右手定则，PQ中的感应电流向下且逐渐变大，则穿过PQ所在线圈的磁通量向上增加，根据楞次定律，MN所在的线圈中感应电流磁场方向向下，则MN中电流向下，由左手定则可知，所受安培力向右，故B正确；C．PQ向右减速运动时，根据右手定则，PQ中的感应电流向下且逐渐减小，则穿过PQ所在线圈的磁通量向上减小，根据楞次定律，MN所在的线圈中感应电流磁场方向向上，则MN中电流向上，由左手定则可知，所受安培力向左，故C错误。故选B。4．如图所示，灯泡A1和A2的规格完全相同，线圈L的电阻不计，下列说法中正确的是（）A．当接通电路时，A1和A2始终一样亮B．当接通电路时，A2先达到最大亮度，A1后达到最大亮度，最后两灯一样亮C．闭合电键电路稳定后断开电路时，A2立即熄灭、A1过一会才熄灭D．闭合电键电路稳定后断开电路时，A2突然闪亮一下再熄灭【答案】B【详解】AB．开关闭合瞬间，线圈会产生自感电动势，阻碍自身电流的增大，因此所在支路电流逐渐增大，逐渐变亮；而所在支路没有电感，接通瞬间就有电流，因此一开始就达到最大亮度。 电路稳定后，线圈电阻不计，两个灯泡规格相同，两条并联支路电阻相等，因此两支路电流相等，最终两灯亮度相同，故A错误，B正确；CD．电路稳定后，由于两支路电阻相等，因此通过和的电流大小相等。断开开关后，电源被切断，线圈自感维持原有电流，、、形成闭合的自感回路，两灯都会逐渐熄灭，不会立刻熄灭；同时流过的初始电流大小等于原来的电流，因此不会闪亮， 故CD错误。故选B。5．如图所示，将一电阻为R的导线弯成边长为L的正六边形线框（构成闭合回路）。虚线MN右侧有磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直于线框所在的平面向里。线框以大小为v方向垂直于虚线MN的速度匀速进入磁场。线框的ab边始终与MN平行，对于线框进入磁场的过程，下列说法正确的是（ ）A．线框中的感应电流方向为顺时针方向 B．线框所受的最大安培力为C．线框中的电流先变小后变大 D．通过线框横截面的电荷量为【答案】B【详解】A．在线框进入磁场的过程中，通过线框的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向，A错误；B．在线框进入磁场的过程中，切割磁场的有效长度的最大值为2L，最大感应电动势，，B正确；C．线框进入磁场过程中切割磁场的有效长度先变大后变小，即感应电动势先变大后变小，则电流先变大后变小，C错误；D．通过线框横截面的电荷量，D错误。故选B。6．半径为r半圆光滑导轨PQ固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R均匀导体棒OB置于半圆轨道上，O是导轨的圆心，装置的俯视图如图所示。整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，在ON之间接有一阻值为R的电阻。导体棒OB以角速度绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计，则下列说法正确的是（）A．导体棒OB两端的电压为B．电阻R中的电流方向从Q到O，大小为C．外力的功率大小为D．若导体棒不动，要产生同方向的感应电流，可使竖直向下的磁感应强度均匀增大【答案】A【详解】A．因为导体棒匀速转动，所以产生的感应电动势导体棒两端的电压，故A正确；B．根据右手定则可知，电阻中电流方向从到，大小，故B错误；C．外力的功率等于回路的电功率，即，故C错误；D．若导体棒不动，竖直向下的磁感应强度增强，根据楞次定律，感应电流从O到，方向不同，故D错误。故选A。7．如图所示，电阻为、长度为的导体棒OP可绕固定点O在水平面内以角速度逆时针匀速转动。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。导体棒的P端与半径为L的圆形光滑金属导轨接触良好，导轨圆心为O。电路中定值电阻，其余电阻不计。下列说法正确的是（ ）A．导体棒OP两端的电压大小为0.2VB．通过电阻R的电流方向为从c流向dC．电阻R消耗的电功率为D．维持导体棒匀速转动所需外力的功率为【答案】C【详解】A．导体棒OP两端的电压大小为，故A错误；B．右手定则可知通过OP的电流方向从O指向P，故通过电阻R的电流方向为从d流向c，故B错误；C．电阻R消耗的电功率为，故C正确；D．根据能量守恒，可知维持导体棒匀速转动所需外力的功率与电路热功率相等，即，故D错误。故选C。8．如图，两条固定的光滑平行金属导轨，所在平面与水平面夹角为导轨电阻忽略不计，两端各接一个阻值为的定值电阻，形成闭合回路；质量为的金属棒垂直导轨放置，并与导轨接触良好，接入导轨之间的电阻为；劲度系数为的两个完全相同的绝缘轻质弹簧与导轨平行，一端固定，另一端均与金属棒中间位置相连，弹簧的弹性势能与形变量的关系为；将金属棒移至导轨中间位置时，两弹簧刚好处于原长状态；整个装置处于垂直导轨所在平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，间距为，将金属棒从导轨中间位置向上移动距离后静止释放，金属棒沿导轨向下运动到最远处，用时为，最远处与导轨中间位置距离为，弹簧形变始终在弹性限度内。此过程中； A．每个弹簧对金属棒施加的冲量大小为B．每个弹簧对金属棒施加的冲量大小为C．金属棒的平均输出功率为D．每个定值电阻产生的热量为【答案】C【详解】AB．金属棒所受安培力冲量大小为又 其中解得该过程中，取沿导轨向下为正方向，对金属棒，由动量定理得解得每个弹簧对金属棒施加的冲量大小为，AB错误D．由能量关系可知回路产生的总热量 每个定值电阻产生的热量为，故D错误；C．因金属棒的电阻与外电路总电阻相等，则金属棒的平均输出功率，故C正确。故选C。9．（多选）如图所示，空间有一竖直放置的螺线管与条形磁体，当条形磁体向螺线管靠近的过程中。已知当感应电流方向从经电流表流向时，电流表的指针向右偏。下列说法正确的是（）A．若条形磁体加速靠近，电流表指针右偏 B．若条形磁体加速靠近，电流表指针左偏C．若条形磁体减速靠近，电流表指针右偏 D．若条形磁体减速靠近，电流表指针左偏【答案】AC【详解】AB．若条形磁体加速靠近，穿过螺线管向下的磁场增大（磁通量增大），根据楞次定律可知，螺线管中的电流方向a到b，电流表指针右偏，故A正确，B错误；CD．若条形磁体减速靠近，穿过螺线管向下的磁场增大（磁通量增大），根据楞次定律可知，螺线管中的电流方向a到b，电流表指针右偏，故C正确，D错误。故选AC。10．（多选）有关下列四幅图的描述正确的是（ ）A．图甲中，为真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生涡流发热，从而冶炼金属B．图乙中，安检门利用自感现象可以检测金属物品，如携带金属经过时，会触发报警C．图丙中，给铜板通上大小为的电流，电流方向如图所示，则前后表面出现电势差，且前表面电势较高D．图丁中，粒子初速度为零经电场加速后（电压一定），进入磁场则粒子的比荷大于的比荷【答案】AC【详解】A．图甲是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，由互感现象可知炉内金属产生涡流发热，从而冶炼金属，故A正确；B．金属物体过安检门时，金属物在安检门的磁场中发生电磁感应互感现象，内部出现感应电流，感应电流产生的磁场反作用于安检门发生报警，故B错误；C．图丙中，铜板中自由电荷为电子带负电，由左手定则可知，电子向后表面偏转，则有后表面电势较低，前表面电势较高，故C正确；D．图丁质谱仪中粒子经电场加速磁场中洛伦兹力提供向心力联立两式解得因为大于，则的比荷小于的比荷，故D错误。故选AC。11．（多选）由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边界保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）A．甲和乙都加速运动 B．甲减速运动，乙加速运动C．甲加速运动，乙减速运动 D．甲和乙都减速运动【答案】AD【详解】设线圈下边到磁场上边界的高度为，线圈的边长为，线圈进入磁场前做自由落体运动，则有可得设线圈匝数为，线圈下边进入磁场时产生的电动势为两线圈材料相同（设密度为），质量相同（设为），则有设材料的电阻率为，则线圈电阻为感应电流为所受安培力为由牛顿第二定律有可得可知加速度与线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度。当时，甲和乙都加速运动；当时，甲和乙都减速运动；当时，甲和乙都匀速运动。故选AD。12．（多选）如图所示，两根相距为L的平行光滑导轨水平放置，匀强磁场B垂直导轨平面。两根完全相同的导体棒ab、cd垂直导轨放置，初始时cd静止，ab以速度向右运动，最终两棒以相同速度匀速运动。已知每根导体棒质量m，电阻为R，导轨电阻不计（ ）A．最终两棒的共同速度为B．整个过程中通过导体棒cd的电荷量为C．导体棒ab做匀减速直线运动D．整个过程中回路产生的焦耳热为【答案】AD【详解】A．当两棒速度相等后，穿过回路的磁通量不变，回路中将不再有感应电流，ab、cd最终具有相同的速度，对两棒的系统受合外力为零，则根据动量守恒定律最终两棒的速度均为，故A正确；B．选向右的方向为正，对cd棒根据动量定理有则，故B错误；C．根据法拉第电磁感应定律可知，只有在两棒速度不相等时回路中才有感应电流，感应电流使两棒都产生加速度，然而受到的安培力发生明显的变化，感应电动势发生明显的变化，感应电流、安培力、加速度也随之变化，所以导体棒ab不可能做匀减速直线运动，故C错误；D．根据能量守恒定律，在运动过程中产生的热量为，故D正确。故选AD。第Ⅱ卷 非选择题二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）13．如图所示，边长为L的正方形均匀导体框以速度v0匀速进入右侧的匀强磁场（磁感应强度大小为B），导体框的总阻值为R，________（选填“ab边”或“da边”）相当于电源，电动势大小为_______。请作出等效电路图________，Uab为等效电路中的________（选填“电动势”“内电压”或“路端电压”），大小为_____。【答案】 ab边 路端电压 【详解】[1][2]ab边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，电动势大小为[3]根据右手定则可判断，a端电势高，作出等效电路图如下[4][5]Uab为等效电路中的路端电压，根据分压原理可知14．如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。(1)连接好电路，在闭合开关S时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，接着将滑动变阻器滑片向左迅速移动一段距离的过程中，电流计指针将__________偏转（填“向左”或“向右”）。再将A线圈从B线圈中迅速拔出，电流计指针将__________偏转（填“向左”、“向右”或“不”）；(2)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图甲中所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，根据灵敏电流表指针的偏转方向，可判断图乙中的条形磁铁的运动方向是向__________（填“上”或“下”），图丙中的条形磁铁向下运动，则其下端为__________极（填“N”或“S”）。【答案】(1) 向右 向左(2) 下 N【详解】（1）（1）[1]由题意可知，闭合开关S时通过B线圈的磁通量增大，灵敏电流计的指针向右偏转，则闭合开关S后，将滑动变阻器滑片向左迅速移动，由图可知，滑动变阻器接入电路的电阻变小，回路电流变大，从而使通过B线圈的磁场变强，磁通量增大，灵敏电流计的指针将向右偏转；[2] 将A线圈从B线圈中迅速拔出，通过B线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，感应电流方向与闭合开关S时相反，故灵敏电流计的指针将向左偏转；（2）（2）[3]由题意可知，图乙中感应电流从电流表G的左接线柱进，则由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场方向竖直向下，原磁场方向竖直向上，与原磁场方向相反，由楞次定律可知原磁场的磁通量增大，故图乙中的条形磁铁的运动方向是向下；[4]同理可知，图丙中感应电流的磁场方向竖直向上，又因为条形磁铁向下运动，所以原磁场磁通量增大，由楞次定律可知，原磁场的磁场方向竖直向下，则图丙中条形磁铁下端为N极。五．计算题（本题共3小题，共36分）15．在如图甲所示的电路中，电阻，圆形金属线圈的半径为，电阻为，半径为的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线的横、纵截距分别为和，电容器C电容为，其余导线的电阻不计。闭合S，至时刻，电路中的电流已稳定。 (1)判断通过电阻的电流方向；(2)求线圈中产生的感应电动势的大小E，稳定后电路中的电流的大小；(3)求稳定后电容器上极板所带电荷的电性，以及电容的带电量。【详解】（1）磁场垂直线圈平面向里，由图乙可知磁感应强度随时间减小，因此穿过线圈的向里磁通量减小。根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同（阻碍磁通量减小），即感应磁场向里；由右手螺旋定则，线圈中感应电流为顺时针方向，线圈下端为感应电源的正极，上端为负极，因此通过R2的电流方向为从左向右。（2）根据法拉第电磁感应定律：磁场仅分布在半径为的区域内，因此有效面积磁感应强度变化率的大小代入数值计算： 电路总电阻由闭合电路欧姆定律，稳定电流： （3）稳定后电容器相当于开路，电容器并联在两端，电流从下向上流过，因此下端电势高于上端电势，电容器上极板接上端（低电势），故上极板带负电。电容器两端电压等于两端电压：因此电容器带电量： 16．如图所示，两根相距的光滑平行金属导轨水平放置，导轨左端连接电阻。匀强磁场垂直轨道平面，磁感应强度。导体棒ab质量，电阻，垂直导轨放置。现用水平恒力拉导体棒，使其从静止开始向右运动。导轨电阻不计。(1)求导体棒最终能达到的最大速度；(2)若导体棒从静止开始达到最大速度的过程中，流过电阻R的电荷量为，求此过程中导体棒运动的位移x和回路产生的焦耳热Q。【详解】（1）导体棒速度最大时，导体棒合力为0，则有解得（2）根据因为，联立解得根据能量守恒可知，回路产生的焦耳热联立解得17．如图甲所示，正方形闭合线圈边长为，总电阻为，匝数为100匝，放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B随时间的变化关系如图乙所示。求：（1）在内线圈中感应电流的大小；（2）在时线圈的边所受安培力的大小和方向；（3）内线圈产生的热量。【详解】（1）根据题意，由法拉第电磁感应定律有代入数据解得，内线圈中感应电动势的大小为则感应电流的大小（2）内线圈中感应电动势的大小为解得感应电流为由图知时，磁感应强度，则此时线圈的边所受安培力的大小为解得由楞次定律可知，线圈中感应电流方向为逆时针，由左手定则可知，边所受安培力的方向水平向左。（3）由图乙可知，内线圈产生的热量为代入数据解得 1 / 1学科网（北京）股份有限公司$
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