第=page1515頁，共=sectionpages1818頁魯科版（2019）選擇性必修第二冊(cè)《第2章電磁感應(yīng)及其應(yīng)用》單元測(cè)試卷一、單選題1.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中固定一水平金屬棒F1F2，金屬棒兩端點(diǎn)F1、F2剛好是絕緣橢圓軌道的兩焦點(diǎn)，磁場(chǎng)方向垂直于橢圓面向外，一根金屬絲繞過絕緣筆P與F1、F2相接，金屬絲處于拉直狀態(tài)，且絕緣筆剛好能沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)。在絕緣筆沿橢圓軌道從A.感應(yīng)電流方向始終是F2→F1→P→F2

2.如圖為電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)。磁體附近的金屬弦被磁化，在金屬弦振動(dòng)過程中線圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音，下列說法正確的是(

)A.拾音器的工作原理是利用了電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象

B.取走磁體，電吉他也能正常工作

C.減少線圈匝數(shù)，可減小線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

D.弦振動(dòng)過程中，線圈中的電流方向不變3.穿過一個(gè)單匝閉合線圈的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，下列說法正確的是(

)A.0～0.3s時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)在均勻增加

B.t=0.2s時(shí)刻和t=0.4s時(shí)刻線圈中產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的方向相同

C.t=0.9

4.中國(guó)中車發(fā)布了當(dāng)前世界上時(shí)速600公里的高速磁浮交通系統(tǒng)，該系統(tǒng)的懸浮原理如圖甲所示，牽引原理如圖乙所示(俯視圖)，圖乙中在水平面上，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域內(nèi)存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，相鄰區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反、大小均為B，質(zhì)量為m的矩形金屬線框abcd處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿直線向右以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬線框能達(dá)到的最大速度為v0。已知金屬線框abcd的總電阻為R，ab邊與導(dǎo)軌平行且長(zhǎng)為L(zhǎng)，金屬線框運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力恒為f，則兩者的速度差v-v0可表示為(

)A.fR4B2L2 B.fR35.如圖所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個(gè)磁鐵，在磁鐵正下方有一個(gè)固定在水平桌面上的閉合銅質(zhì)線圈。將磁鐵豎直向下拉至某一位置后放開，磁鐵開始上下振動(dòng)。下列說法正確的是(

)A.磁鐵振動(dòng)過程中，線圈中電流的方向保持不變

B.磁鐵振動(dòng)過程中，線圈對(duì)桌面的壓力始終大于線圈的重力

C.磁鐵振動(dòng)過程中，彈簧和磁鐵組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

D.磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)，線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)

6.如圖所示，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)?0cm，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一邊長(zhǎng)為20cm的正方形線框以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v=20cm/A. B.

C. D.7.如圖所示，T是繞有兩個(gè)線圈的閉合鐵芯，一個(gè)線圈接電流計(jì)G，另一個(gè)線圈接導(dǎo)軌，金屬棒ab可沿導(dǎo)軌左右滑動(dòng)，且始終處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，在下列情況下，有電流從下向上通過電流計(jì)G的是(

)

A.ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí) B.ab向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí) C.ab向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí) D.ab向右減速運(yùn)動(dòng)時(shí)8.電磁爐是目前家庭常用的炊具，具有無明火、無污染、高效節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。某同學(xué)依據(jù)電磁爐原理自己制作了一個(gè)簡(jiǎn)易電磁爐，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖乙所示。在線圈上放置一盛有冷水的金屬杯，接通交流電源，一段時(shí)間后杯內(nèi)的水就會(huì)沸騰起來。下列說法正確的是(

)

A.家用電磁爐工作時(shí)，利用其面板產(chǎn)生的渦流來加熱食物

B.家用電磁爐的鍋用鐵而不用陶瓷材料，主要是因?yàn)樘沾傻膶?dǎo)熱性能較差

C.簡(jiǎn)易電磁爐工作時(shí)，利用自感產(chǎn)生的電流來加熱水

D.僅增大簡(jiǎn)易電磁爐所接交流電源的頻率，可以縮短從開始加熱到水達(dá)到沸騰的時(shí)間9.如圖所示，空間存在垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹?L，以磁場(chǎng)左邊界為坐標(biāo)原點(diǎn)建立x軸。一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線框abcd，在外力作用下以速度v勻速穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)。從線框cd邊剛進(jìn)磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i、線框ab邊兩端的電壓Uab隨位移x的變化圖像正確的是(

)

A. B.

C. D.10.CPU卡是一種基于芯片的智能卡，內(nèi)部集成了處理器、存儲(chǔ)器和加密模塊等多個(gè)組件，正常工作電流約為5mA，其天線為如圖所示的線圈，線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大，共3匝，其邊長(zhǎng)分別為2.0cm、2.2cm和2.4cm，正常工作時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過線圈，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為103T/A.2.2mW B.4.2mW C.7.3mW11.2023年11月我國(guó)首顆高精度地磁場(chǎng)探測(cè)衛(wèi)星投入使用，該衛(wèi)星將大幅提高我國(guó)地球磁場(chǎng)探測(cè)技術(shù)水平。地磁場(chǎng)的磁感線從地理南極出發(fā)，回到地理北極，磁感線分布如圖1所示。在地面上不太大范圍內(nèi)，地磁場(chǎng)都可以看成是勻強(qiáng)磁場(chǎng)。設(shè)在北京某處有一個(gè)半徑為r、總電阻為R的單匝閉合線圈，初始狀態(tài)線圈水平放置，線圈所在位置地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與線圈面成α(α<45°)。若以東西方向的直徑為軸，從東向西看，把線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)過π2，如圖A.Bπr2R(cosα-sinα) 12.某空間中存在一個(gè)有豎直邊界的方向水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，現(xiàn)將一個(gè)如圖所示的等腰梯形閉合導(dǎo)線圈，從圖示位置沿垂直于磁場(chǎng)的方向以速度ν勻速拉過這個(gè)區(qū)域。磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹長(zhǎng)，取向右為力的正方向，圖中能正確反映該過程線圈所受安培力F隨時(shí)間t變化的是(

)

A. B.

C. D.13.如圖所示，足夠長(zhǎng)的磁鐵在空隙產(chǎn)生一個(gè)徑向輻射狀磁場(chǎng)，一個(gè)圓形細(xì)金屬環(huán)與磁鐵中心圓柱同軸，由靜止開始下落，經(jīng)過一段時(shí)間，速度達(dá)最大值v，此過程中金屬環(huán)面始終水平。已知金屬環(huán)質(zhì)量為m、半徑為r、電阻為R，金屬環(huán)下落過程中所經(jīng)過位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均相等，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力，則(

)A.在俯視圖中，金屬環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向

B.金屬環(huán)中最大的感應(yīng)電流大小為mgvR

C.金屬環(huán)下落過程中所受重力的沖量等于其動(dòng)量變化量

D.金屬環(huán)下落速度為v14.高速鐵路列車通常使用磁力剎車系統(tǒng)。磁力剎車工作原理可簡(jiǎn)述如下：將磁鐵的N極靠近一塊正在逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的圓形鋁盤，使磁感線垂直鋁盤向內(nèi)，鋁盤隨即減速，如圖所示。圖中磁鐵左方鋁盤的甲區(qū)域(虛線區(qū)域)朝磁鐵方向運(yùn)動(dòng)，磁鐵右方鋁盤的乙區(qū)域(虛線區(qū)域)朝離開磁鐵方向運(yùn)動(dòng)。下列有關(guān)鋁盤剎車的說法正確的是(

)

A.鋁盤甲區(qū)域的感應(yīng)電流產(chǎn)生垂直鋁盤向里的磁場(chǎng)

B.鋁盤乙區(qū)域的感應(yīng)電流產(chǎn)生垂直鋁盤向外的磁場(chǎng)

C.磁鐵與甲、乙兩區(qū)域的感應(yīng)電流之間的作用力，都會(huì)使鋁盤減速

D.若將實(shí)心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，則磁鐵對(duì)空洞鋁盤的作用力更大二、填空題15.在磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圖甲、圖乙、圖丙三幅圖中金屬導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小分別為______、______、______。(用B、l、v、θ表示)16.如圖所示，水平地面(Oxy平面)下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線。P、M和N為地面上的三點(diǎn)，P點(diǎn)位于導(dǎo)線正上方，MN平行于y軸，PN平行于x軸。一閉合的圓形金屬線圈，圓心在P點(diǎn)，可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中線圈平面始終與地面平行。則N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度______(選填“大于”“小于”或“等于”)M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，線圈從P到M過程的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)______(選填“大于”“小于”或“等于”)從P到N過程的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。17.如圖所示，一線圈處于一均勻增強(qiáng)的磁場(chǎng)中，線圈匝數(shù)為n，橫截面積為S，線圈電阻為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為k，磁場(chǎng)方向水平向右且與線圈平面垂直，電容器的電容為C，兩個(gè)電阻的阻值均為2R。則電容器上極板帶______(選填“正電”或“負(fù)電”)，電容器所帶的電荷量為______。18.如圖所示，線圈豎直放在絕緣的地面上，兩端與靈敏電流計(jì)G相連。電流計(jì)中通過由a到b的電流時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)。則條形磁鐵從線圈內(nèi)拔出的過程中，請(qǐng)判斷：

(1)穿過線圈的磁通量將______(選填“增大”“減小”或“不變”)；

(2)靈敏電流計(jì)的指針會(huì)向______(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)；

(3)地面對(duì)線圈的支持力______(選填“大于”“小于”或“等于”)線圈的重力。19.某飛機(jī)正在地球北半球飛行，機(jī)翼保持水平，飛行高度不變，已知北半球地磁場(chǎng)的豎直分量向下，由于地磁場(chǎng)的作用，飛機(jī)兩側(cè)金屬機(jī)翼末端之間存在電勢(shì)差。設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為φ1，右方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為φ2，若飛機(jī)從西往東飛，則φ1______(選填“>”“<”或“=”)φ2，若飛機(jī)從南往北飛，則φ1______(選填“>”“<”或“20.如圖所示，一足夠長(zhǎng)通電直導(dǎo)線固定在光滑水平面上，一質(zhì)量為0.04kg的硬質(zhì)金屬環(huán)在該平面上運(yùn)動(dòng)，初速度大小為2m/s，方向與導(dǎo)線的夾角為60°，則該金屬環(huán)最多產(chǎn)生______三、計(jì)算題21.如圖所示，有一對(duì)足夠長(zhǎng)的傾斜光滑導(dǎo)軌，傾角θ=30°，間距L=1m，導(dǎo)軌電阻不計(jì).整個(gè)導(dǎo)軌處在垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T.導(dǎo)軌上端接一阻值R=3Ω的定值電阻，有一質(zhì)量m(1)求金屬棒能達(dá)到的最大速度v(2)當(dāng)金屬棒下滑距離d=6.5m22.如圖為法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖，銅質(zhì)圓盤安裝在水平銅軸上，兩銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和圓盤的邊緣接觸。圓盤處于水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓盤平面與磁感線垂直，從左向右看，圓盤以角速度ω沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓盤半徑為r，定值電阻的阻值為R。

(1)判斷通過電阻R

的電流方向及這個(gè)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E；(2)如果圓盤不轉(zhuǎn)動(dòng)，使磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度以B=kt規(guī)律變化(k為常數(shù))，請(qǐng)判斷圓盤上是否產(chǎn)生了感應(yīng)電流？是否有電流通過電阻R23.(1)在研究自感現(xiàn)象時(shí)，自感系數(shù)較大的線圈一般都有直流電阻，某同學(xué)利用如圖甲所示的電路采用伏安法測(cè)定線圈的直流電阻，在實(shí)驗(yàn)測(cè)量完畢后，將電路拆去時(shí)應(yīng)______

A.先斷開開關(guān)S1

B.先斷開開關(guān)S2C.先拆去電流表

D.先拆去電阻R

(2)如圖乙所示是甲同學(xué)研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路圖，并用電流傳感器顯示出在t=1×10-3s時(shí)斷開開關(guān)前后一段時(shí)間內(nèi)各時(shí)刻通過線圈L的電流(如圖丙)。已知電源電動(dòng)勢(shì)E=9V，內(nèi)阻不計(jì)，燈泡R1的阻值為9Ω，電阻R的阻值為3Ω。

a、開關(guān)斷開時(shí)，流過燈泡的電流方向______(左到右、右到左24.如圖1所示的電路是研究斷電自感現(xiàn)象的常用電路，線圈L的直流電阻為R1，燈泡A的電阻可視為恒定，大小為R2，且R1<R2，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，設(shè)圖中箭頭所示的方向?yàn)殡娏鞯恼较颉㈤_關(guān)S閉合，待電路達(dá)到穩(wěn)定后，設(shè)通過線圈L的電流為i1，通過燈泡A的電流為i2，(i1和i2的大小未知)。然后在t1時(shí)刻將開關(guān)S斷開，求：

(1)開關(guān)斷開的瞬間通過自感線圈L的電流的大小(用r、R1、R2和E表示)25.如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌的水平部分處于經(jīng)直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T。兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=0.5m，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。金屬棒a和b的質(zhì)量分別為ma=1.5kg、mb=1kg，電阻分別為Ra=1Ω、Rb=4(1)a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，b棒的加速度大小(2)從a棒進(jìn)入磁場(chǎng)到a棒勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，流過a棒的電荷量q(3)從a棒進(jìn)入磁場(chǎng)到a棒勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，a棒中產(chǎn)生的焦耳熱Qa。

答案和解析1.【答案】D

【解析】AB.在絕緣筆沿橢圓軌道從A到B帶動(dòng)金屬絲運(yùn)動(dòng)過程中，△F1PF2的面積先增大后減小，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，根據(jù)磁通量的公式Φ=BS可知，磁通量先增加后減少，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向先沿順時(shí)針后沿逆時(shí)針，故AB錯(cuò)誤；

C.根據(jù)“增縮減擴(kuò)”，可知金屬絲先有收縮趨勢(shì)后有擴(kuò)張趨勢(shì)，故C錯(cuò)誤；

D.金屬棒F1F2中的感應(yīng)電流先向左后向右，根據(jù)左手定則可知，金屬棒所受安培力方向先向上后向下，故【解析】A.拾音器由磁鐵和線圈組成，鋼弦被磁化，具有磁性，彈動(dòng)鋼弦，相當(dāng)于線圈切割磁感線，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)音頻電流，利用了電磁感應(yīng)原理，故A錯(cuò)誤；

B.取走磁體，就沒有磁場(chǎng)，振弦不能切割磁感線產(chǎn)生電流，電吉他將不能正常工作，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，減少線圈的匝數(shù)可以減小線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故C正確；

D.弦振動(dòng)過程中，螺線管磁通量有增加過程，有減小過程，所以線圈中電流方向變化，故D錯(cuò)誤。

故選：C。

3.【答案】C【解析】A.由題圖可以看出，0～0.3s時(shí)間內(nèi)圖線斜率不變，即ΔΦΔt不變，結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)式E=NΔΦΔt，可知線圈中產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)不變，故A錯(cuò)誤；

B.在本題中，圖線斜率的正負(fù)表示線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，t=0.2s時(shí)刻圖線斜率為正值，t=0.4s時(shí)刻圖線斜率為負(fù)值，則這兩個(gè)時(shí)刻線圈中產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的方向相反，故B錯(cuò)誤；

C.t=0.9s時(shí)刻線圈中產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)等于此時(shí)刻圖線斜率的絕對(duì)值，則t=0.9s時(shí)刻線圈中產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)E=|0-61-0.8|V=30V，故【解析】磁場(chǎng)以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬線框能達(dá)到的最大速度為v0，此時(shí)金屬框相對(duì)于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速度大小為v-v0，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E等于ad、bc邊分別產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之和，即有

E=2BL(v-v0)

根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，此時(shí)金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為

I=ER=2BL(v-v0)R

金屬框的兩條邊ad和bc都受到安培力作用，ab邊長(zhǎng)等于L說明ad和bc邊處于的磁場(chǎng)方向一直相反，電流方向也相反，根據(jù)左手定則可知，它們所受安培力方向一致，所以金屬框受到的安培力大小為

F【解析】A.磁鐵向下振動(dòng)過程中，穿過線圈的磁通量向下增大，磁鐵向上振動(dòng)過程中，穿過線圈的磁通量向下減小，由楞次定律可知，線圈中電流的方向會(huì)變化，故A錯(cuò)誤；

B.磁鐵振動(dòng)過程中，由“來拒去留”的規(guī)律，可知磁鐵向下振動(dòng)過程中，線圈對(duì)桌面的壓力大于重力，磁鐵向上振動(dòng)過程中，線圈對(duì)桌面的壓力小于重力，故B錯(cuò)誤；

C.磁鐵振動(dòng)過程中，由于線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，即有電能產(chǎn)生，由能量守恒定律，可知彈簧和磁鐵組成系統(tǒng)的機(jī)械能會(huì)一直減小，故C錯(cuò)誤；

D.磁鐵靠近線圈時(shí)，由“增縮減擴(kuò)”的規(guī)律，可知線圈有收縮的趨勢(shì)，故D正確；

故選：D6.【答案】C

【解析】線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程，時(shí)間為：t1=Lv=20cm20cm/s=1s，根據(jù)楞次定律判斷可知感應(yīng)電流方向是逆時(shí)針方向，為正；

感應(yīng)電流大小為：I=BLvR，則知I不變；

線框完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過程：磁通量不變，沒有感應(yīng)產(chǎn)生，經(jīng)歷時(shí)間為：t2=d-Lv=40cm-20cm20cm/s=1s

線框穿出磁場(chǎng)過程，時(shí)間為：t3=【解析】A、當(dāng)ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可知右邊線圈會(huì)產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，鐵芯內(nèi)部的磁場(chǎng)恒定，左邊的線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；

BCD、金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定則判斷可知，棒中產(chǎn)生向上的感應(yīng)電流，而且感應(yīng)電流增大，電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，穿過右側(cè)線圈磁場(chǎng)向下，磁通量增大，由楞次定律可知，通過G的電流向上；同理當(dāng)金屬棒ab向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過G的電流向上；當(dāng)金屬棒ab向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過G的電流向下，故B正確，CD錯(cuò)誤；

故選：B。

8.【答案】D

【解析】AC.家用電磁爐工作時(shí)，通過金屬杯的磁通量發(fā)生變化，金屬杯產(chǎn)生的渦流，利用渦流來加熱食物或者水，是互感現(xiàn)象，ACB.家用電磁爐的鍋用鐵而不用陶瓷材料，主要是因?yàn)樘沾刹荒墚a(chǎn)生渦流，金屬鍋能產(chǎn)生渦流，B錯(cuò)誤；D.僅增大簡(jiǎn)易電磁爐交流電的頻率，通過金屬杯的磁通量變化率增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，感應(yīng)電流增大，電功率增大，可以縮短水達(dá)到沸騰的時(shí)間，D正確。故選D。9.【答案】D

【解析】進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，Uab=14BLv，完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，ab邊的電勢(shì)差Uab=10.【答案】C

【解析】由圖可知，每匝線圈相當(dāng)于一個(gè)電源，3匝線圈為串聯(lián)關(guān)系，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得

E=E1+E2+E3=ΔBΔtL12+ΔBΔtL22+ΔBΔtL32

已知【解析】線圈從圖示位置開始，以直徑為軸轉(zhuǎn)過90°的過程中，穿過線圈的磁通量變化量為

ΔΦ=BScosα-BSsinα=Bπr2(cosα-sinα)

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得

E=NΔΦΔt

根據(jù)閉合電路歐姆定律得

I=ER

【解析】根據(jù)楞次定律知：感應(yīng)電流總要阻礙導(dǎo)體和磁場(chǎng)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以線圈所受安培力F一直向左，為負(fù)值。

設(shè)線圈的電阻為R，線框切割磁感線的有效長(zhǎng)度為l，則安培力大小為F=B2l2vR，方向向左。

在0-Lv這段時(shí)間內(nèi)，有效長(zhǎng)度l從L開始均勻增大到2L，所以F增大，且F-t圖像斜率的絕對(duì)值增大；

在Lv-2Lv這段時(shí)間內(nèi)，有效長(zhǎng)度l始終等于L，所以F大小不變；

在2Lv-3Lv這段時(shí)間內(nèi)，有效長(zhǎng)度l從2L開始均勻增大到3【解析】A、根據(jù)右手定則，在圓環(huán)上取一段分析可知環(huán)中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，故A錯(cuò)誤；

B、當(dāng)重力等于安培力時(shí)，環(huán)下落的速度最大，此時(shí)感應(yīng)電流最大，根據(jù)：mgv=I2R，所以最大電流為I=mgvR，故B正確；

C、環(huán)下落過程中受重力和安培力作用，做加速運(yùn)動(dòng)直到速度最大，加速過程中由動(dòng)量定理可知，IG-I安=Δp，那么重力的沖量大于其動(dòng)量變化，故C錯(cuò)誤；

D、從靜止開始到速度為v，根據(jù)功能關(guān)系和動(dòng)能定理有：WG=|【解析】A.鋁盤甲區(qū)域中的磁通量增大，由楞次定律可知，甲區(qū)域感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，則此感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，故A錯(cuò)誤；B.鋁盤乙區(qū)域中的磁通量減小，由楞次定律可知，乙區(qū)域感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，則此感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，故B錯(cuò)誤；C.由“來拒去留”可知，磁鐵與感應(yīng)電流之間有相互阻礙的作用力，則會(huì)使鋁盤減速，故C正確；D.若將實(shí)心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，這樣會(huì)導(dǎo)致渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)減弱，則磁鐵對(duì)空洞鋁盤所產(chǎn)生的減速效果明顯低于實(shí)心鋁盤，故D錯(cuò)誤。15.【答案】Blv2

Blvsinθ

Blv【解析】圖甲產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1=Blv-=Bl0+v2=Blv2，乙圖中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E2=Blvsinθ，丙圖中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E3【解析】由于水平地面下的導(dǎo)線為通有恒定電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線，且平行于y軸，而MN也平行于y軸，所以N點(diǎn)與M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同。線圈從P到M過程和從P到N過程，穿過線圈的磁通量變化量相同，而P到M和N點(diǎn)的距離sPM>sPN，又速率相同，可知從P到M和N的時(shí)間滿足tPM>tPN，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線圈從P到M過程產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于從P到N過程產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

【解析】由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向左。由安培定則易知電容器上極板帶正電；通過線圈的電流大小I=E3R=nkS3R，又UC=I?218.【答案】減?。?/p>

左；

小于

【解析】(1)條形磁鐵從線圈內(nèi)拔出的過程中，穿過線圈的磁通量將減?。?/p>

(2)條形磁鐵從線圈內(nèi)拔出的過程中，穿過線圈的磁通量向下且減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向向下，線圈中產(chǎn)生從上到下的電流，則流過靈敏電流計(jì)的電流方向從b到a，指針會(huì)向左偏轉(zhuǎn)；

(3)根據(jù)“來拒去留”可知，線圈對(duì)磁鐵有向下的作用力，由牛頓第三定律可知，磁鐵對(duì)線圈有向上的作用力，則地面對(duì)線圈的支持力小于線圈的重力。

故答案為：(1)減??；(2)左；(3)小于。

19.【答案】>

>

【解析】當(dāng)飛機(jī)在北半球飛行時(shí)，由于地磁場(chǎng)的豎直分量方向豎直向下，由右手定則可判知，在北半球，飛機(jī)不論沿何方向水平飛行，飛機(jī)機(jī)翼上都產(chǎn)生從右向左的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以左方機(jī)翼電勢(shì)高，右方機(jī)翼電勢(shì)低，即總有φ1比φ2高。

故答案為：>；>

20.【答案】【解析】金屬環(huán)周圍有環(huán)形的磁場(chǎng)，金屬環(huán)大致向右運(yùn)動(dòng)，磁通量減小，根據(jù)“來拒去留”可知，所受的安培力與運(yùn)動(dòng)方向相反，使金屬環(huán)在垂直導(dǎo)線方向做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)垂直導(dǎo)線方向的速度減為零，只剩沿導(dǎo)線方向的速度，最后磁通量不變，最終導(dǎo)體環(huán)沿平行于導(dǎo)線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。