2.2法拉第电磁感应定律 同步练习（Word版含解析） (2).docx

鲁科版（2019）选择性必修第二册2. 2法拉第电磁感应定律一、单选题1.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，甲线圈的匝数是乙的2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、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，不可能出现的 是（）甲 乙 XXXXXXXXXXXXXXXA.甲和乙都加速运动B.甲和乙都减速运动C.甲和乙都匀速运动D.甲减速运动，乙加速运动2.如图所示，左端接有阻值为及的定值电阻且足够长的平行光滑导轨CE、。厂的间距 为L导轨固定在水平面上，且处在磁感应强度为8、竖直向下的匀强磁场中，一质量 为2、电阻为的导体棒仍垂直导轨放置且静止，导轨的电阻不计。某时刻给导体棒 "一个水平向右的瞬时冲量/,导体棒将向右运动，最后停下来，则此过程中xC Xx| xXXXEXXXXXXXXXX£)x X 力X X XA.导体棒做匀减速直线运动直至停止运动B.电阻火上产生的焦耳热为2mC.通过导体棒/横截面的电荷量为上XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX<X XX XX XX XX XX XX XX XX XL 22.在如图1所示的电路中，螺线管匝数 = 1500匝，横截面积S = 20cm2,螺线管导线电阻 = 0.60。，为=4.0。，& =6.0。穿过螺线管的磁场的磁感应强度8随时间的变化规律如图2所示。求：(1)螺线管中产生的感应电动势瓦nMUJ2 A0 86 2 o 1 oooo2.01.0ffl2(2)电阻飞、宠2消耗的总电功率P。23 .如图所示，相距为£的两条足够长的平行金属导轨MN、P。与水平面的夹角为 仇N、。两点间接有阻值为火的电阻。整个装置处于磁感应强度为3的匀强磁场中, 磁场方向垂直导轨平面向下。将质量为m、阻值也为R的金属杆4垂直放在导轨上, 若已知金属杆与导轨之间的动摩擦因数为。现用沿导轨平面向上的恒定外力/作用 在金属杆上，使由静止开始沿导轨向上运动，求的最大加速度和最大速度。24 .如图所示，倾斜平行金属导轨A8与C。间的距离为23导轨平面与水平面间的 夹角8 = 37。，足够长的水平平行导轨EF与G"间的距离为3两组导轨间由导线相连 并固定，图中虚线以下的倾斜导轨和水平导轨均处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中（图中未画出），两磁场磁感应强度大小为从 导体棒人垂直放置在水平导轨上，现将 导体棒。从虚线上方距虚线L处垂直于导轨由静止释放，两根匀质导体棒质量均为 加，接入电路中的电阻均为凡 不计其他各处电阻，导体棒Q未到两组导轨连接处时已 达到稳定状态。已知倾斜导轨虚线以上部分和水平导轨均光滑，导体棒Q与倾斜导轨 虚线以下部分间的动摩擦因数=。75,导体棒与导轨接触良好，sin37° = 0.6, cos37° = 0.8,重力加速度为g。求：（1）导体棒6在磁场中运动的最大加速度；（2）导体棒。在倾斜导轨上达到稳定状态时导体棒b的速度大小；（3）导体棒。经过两组导轨连接处（无能量损失）之后通过导体棒。的电荷量及导体 棒a上产生的热量。参考答案:1. D【解析】【详解】 设线圈下边到磁场上边界的高度为，线圈的边长为/,则线圈下边刚进入磁场时，有v = yl2gh感应电动势为E=nBlv两线圈材料相同（设密度为o）,质量相同（设为加），则m=pox4nlS设材料的电阻率为小 则线圈电阻4nl6nli2 ppq感应电流为.E mBv1 = =R 16nlppo所受安培力为,mB2v FnBIl-16m由牛顿第二定律有mgF=ma联立解得B2vFa = g= g-m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。52B2yBv当一时，甲和乙都加速运动，当一时，甲和乙都减速运动，当一 16ppo16ppo16ppo时，甲和乙都匀速运动，故不可能出现的运动选D。2. C【解析】【详解】答案第1页，共19页A.导体棒获得向右的瞬时初速度后切割磁感线，回路中出现感应电流，导体棒仍受到向左的安培力，向右减速运动，由B2Iv=maR + r可知，由于导体棒速度减小，则加速度减小，所以导体棒做的是加速度越来越小的减速运动直至停止运动，A错误；B.导体棒减少的动能根据能量守恒定律可得又根据串并联电路知识可得B错误；C.根据动量定理可得Ek = Q总2m-BILt = Q-mvI = mv可得C正确；D.由于将BL- E BLx= 14 =R +厂R + r R + rBL代入可得，导体棒时运动的位移/(R + r)入=9?B21D错误。故选Co答案第2页，共19页3. B【解析】【详解】线圈进入磁场过程，由动量定理Bia t = BciI t = Baq = mvmv()线圈离开磁场过程，由动量定理VBia- t =I t = Baq2 = mvf mvA由于线圈进出磁场过程磁通量的变化大小相等，由q =彳有Aq、=%联立可得V - v0 = vz - V解得M = 2u 一 %选项B正确，ACD错误；故选B。4. B【解析】【详解】A.当回路中有感应电流，根据右手定则，从上向下看，流过导体棒的感应电流沿逆时针 方向，即导体棒两端的感应电动势沿逆时针方向，故A错误；B.当导体棒以速度丫匀速运动时，导体棒不受安培力，回路中没有感应电流，感应电动势 与电源的电动势等大反向，即 BLvE =sin 53°可得4Ev 5BL故B正确；C.当导体棒的速度为"时，反电动势答案第3页，共19页= BLu0 4回路中的电流为E Eq 4-E 5 BLu1 R 4R故C错误；D.当反电动势为4，回路电流为/时，由R改写为IR = E E。进一步可得I2R = EI-EqI故D错误。故选B。5. C【解析】【详解】ABC.当金属框在恒力厂作用下向右加速运动时，be边产生从。向b的感应电流3金属 框的加速度大小为则有FBilMaiMN中感应电流从“流向N,在安培力作用下向右加速运动，加速度大小为则有Bil=ma2当金属框和"N都运动后，金属框速度为w, MN速度为丫2,则电路中的感应电流为i=BI(92 l R感应电流从0开始增大，则念从零开始增加，从与开始减小，加速度差值减小。当0 M=Q2时，得F=aFa=M + m恒定，由答案第4页，共19页F 友=ma可知，安培力不再变化，则感应电流不再变化，根据瓦（匕一彩）I R知金属框与的速度差保持不变，uZ图像如图所示，故A、B错误，C正确；D.与金属框的速度差不变，但MV的速度小于金属框的速度，则到金属框be边的距离越来越大，故D错误。故选C。O6. B【解析】【详解】 当圆环运动到题中图示位置时，根据几何关系可知圆环切割磁感线的有效长度为Gr,产 生的感应电动势E = y/3BRv设圆环的总电阻为K总，电路中的电流圆环处于题中图示位置时，外电路的电阻值根据欧姆定律可知U = /% = BRv根据右手定则可知，。点的电势高于b点的电势，则圆两点的电势差答案第5页，共19页 故选B。7. B【解析】【详解】C.线圈在该位置磁通量为0,但磁通量的变化率最大，感应电动势最大，c错误；AD.在该位置回路电流最大，必边受到的安培力和cd边受到的安培力大小相等，仍边和命边的电流方向和磁场方向平行，受到的安培力为0, A、D错误； b.必边切割磁感线的速度是边切割磁感线速度的!，根据E=BLv仍边的动生电动势是边动生电动势的;，B正确。故选Bo8. C【解析】【详解】根据电磁感应定律，可得L AE-t可知，一，图像的斜率代表感应电动势，=0时刻，最大，e=0, ABD错误，C正 确。故选C。9. C【解析】【详解】A.由楞次定律可知，在02/o的时间间隔内线圈内感应电流始终沿顺时针方向，故A错 误；B.感应电流始终沿顺时针方向，由左手定则可知，在02%的时间间隔内线圈受到的安培 力先向下后向上，故B错误；C.由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势_ 必 nSB1 ? B。E = n-"广tt2八答案第6页，共19页由欧姆定律可知，在07。的时间间隔内线圈中感应电流的大小E n兀户B。故C正确；D.由题图乙所示图像可知，在|%时磁感应强度大小线圈所受安培力大小n1兀户B；F=BIL=9%°R故D错误。故选C。10. D【解析】【详解】A.当金属棒最大速度时受力平衡，根据平衡条件有BILcos =mgsin3解得B2L2vmcos26 .召=m2 sin 0R + r 代入数据解得vw=7.5m/s故A错误；B.根据电荷量的计算公式可得q = I bt其中小.R+ r （R + r）Af所以AOBLd cos 3q =/? + r /? + r代入数据解得q=L8C答案第7页，共19页故B错误；C.从开始下滑到达到最大速度过程中，对金属棒根据动能定理可得. 1 ?mgdsinO W = mvnr-Q代入数据解得克服安培力做的功少才25875J根据功能关系可得。=少交2.5875J故C错误；D.取沿导轨向下为正方向，根据动量定理可得mg t sin。一3 / tLcosO=mvm - 0其中7 片q=L8C代入数据解得Z=2.45s故D正确。故选D。11. C【解析】【详解】A.金属杆水平方向受到的拉力F =-V受到的安培力 口正昌7777由牛顿第二定律F -F.庆-ma即p b2i3v=mav R + r随着速度y的增大，。减小，当。减小到。时，u最大，止匕时答案第8页，共19页D.导体棒运动的位移为万3.如图，光滑的水平面上，有垂直向下的匀强磁场分布在宽度为£的区域内，现有一个边长为”的正方形闭合线圈以初速度v0垂直磁场边界滑入最终又穿出磁场；线圈进入磁场后的速度为y”<%）,则（）f L 3aX X X XX X X X X X X XX X X XA.完全离开磁场时的速度大于为-%B.完全离开磁场时的速度等于2v-%C.完全离开磁场时的速度小于2u-%D.以上情况均有可能4.用如图所示的电路来研究反电动势，水平金属导轨通过开关和电池相连，匀强磁场 的磁感应强度8竖直向下，当开关闭合后，光滑导体棒由静止开始运动，与导轨始终 接触良好，导体棒最终以垂直导棒的速度u匀速运动，电池的电动势为£,回路的总 电阻始终为凡 导轨的间距为L导棒与金属导轨的夹角始终为53。，sin530 = 0.8,下 列说法正确的是（）A.导体棒两端的感应电动势的方向为ab4FB.电源的电动势与导棒速度的关系为u = ejdLc.当导体棒的速度为时，反电动势为/二;吕乙，回路中的电流为堂44/D.当反电动势为纥，回路的电流为/时，能量转化关系为仅+纥/ =5.如图，U形光滑金属框仍置于水平绝缘平台上，仍和de边平行，和be边垂pi;R +r代入数据得最大速度% =5m/s故A错误；B.撤去拉力尸后，当v = 4 m/s时，得d? = 1.6m/s2故B错误；C.撤去拉力F杆只受安培力作用，由动量定理BILK = mv, q = IZ得mv q -BL= 2.5C故C正确;D.从撤去拉力尸到金属杆停下的整个过程，由能量守恒定律得回路中产生的总焦耳热金属杆上产生的热量Q = Q = 0.625Jr+7?故D错误。故选C。12. C【解析】【详解】A.在0，时间内，磁感应强度先向下减小再反向增大，由楞次定律可知，感应电流方向 不变，均由b-Q, A错误；B. 0g时间内，回路产生的感应电动势为答案第9页，共19页= 2-SAZ 工2感应电流为R流过时边的电荷量为7 Tq = I 2联立可得现RB错误；C.因在07时间内任二出M T大小不变，则感应电流大小f E AB Q 4B°SR MR TR不变，/边通过的电流大小恒定，故受到的安培力大小恒为F = B,IL联立可解得F = 4B°B、SLRTC正确。TTD.在07时间内，由左手定则可知，仍边受到的安培力方向水平向左，7T时间内, 22/边的电流由6,受到的安培力方向水平向右，D错误；故选Co13. A【解析】【详解】由图乙可得速度随时间变化规律的数学表达式为,2%ufsin 于当导体棒向右运动时，由右手定则可知回路中产生逆时针方向的感应电流，二极管导通, 答案第10页，共19页由电磁感应定律，则得金属棒两端电压为D11。TU. =E = -BLv = -BLvm sinr (0<t<-)疝 R + R22 m T 2当导体棒向左运动时，由右手定则可知金属棒。端电势低于b端电势，二极管截止，由电 磁感应定律，则得金属棒两端电压为Uah=-E = -BLv = -BLvmsmt (白文)由以上分析可知A正确，BCD错误。故选Ao14. A【解析】【详解】A.当通入顺时针方向电流时，根据安培定则，可以判断中心区域磁场垂直纸面向里，A 正确；B.垂直线圈放一根较短的通电导线时，导线与磁场平行，所以导线不受力，B错误；C.由于所有线圈产生的磁场都通过匚区域，并且方向相同，所以区域的磁场比区域 强，C错误；D.当电阻一定时，受电电流的大小取决于单位面积上磁通量的变化率，D错误。故选Ao15. A【解析】【详解】AB.由右手定则可知，回路中电流方向沿M-Q-P-回路中点电势高于。点电势，选项A正确，B错误;CD.感应电动势E=BL- = -Blco22设“。电阻为七 则。电阻为2凡两点的电压E17。=2R = -BI?(om0 R + 2R3选项CD错误。故选Ao答案第11页，共19页16. 3.0xl（r5C【解析】【详解】导体棒ab产生的感应电动势为：E=B-Zcos53°-v = 0.5x0.5x0.6xl0V = 1.5V,电容为： 。=20月=2'10一5/.所以电容器上所带电量为：0 =。= 1.5乂2乂10-5。= 3.0工10一5。.17. 见详解【解析】【分析】【详解】1线框进入磁场过程中，线框中感应电流沿逆时针方向（为正方向），力点的电势高于C点 的电势，线框在进入和穿出磁场的过程产生的感应电动势大小相等，为E = BLiv = 0.2xlxl0V = 2Vbe两端电压为见=% = 0.57进入与穿出磁场的时间为t = - = s = 0.lsv 10线框完全在磁场中运动的时间为=2z!s = 0.2sv 10线框完全在磁场中时、穿过线框的磁通量不变，感应电流为零，儿两端的电压为零。线框穿出磁场过程中感应电流沿顺时针方向，be两端电压为14”-产-05Vbe两端电压的。从”图线为答案第12页，共19页"kN1.0-0.501111>0.1 0.2 0.3 0.4 t/s-0.5 -1.0 18. Blv Blvsm 0【解析】略19. 1.2V 逆时针 5.76x10-2WL8xl(T5c【解析】【分析】【详解】1 根据法拉第电磁感应定律得L 必 'BE = -3代入数据解得螺线管中产生的感应电动势大小为E = 1500 x 2 x 10-3 * 1。- 2 V = 1 2V2.0根据楞次定律知，电流方向为逆时针。3根据全电路欧姆定律得E1= 0.12AR + /?2 + 厂根据P=l2R解得电阻用的电功率为P = 5.76x10-2W4电容器两端的电压U = IR2 =0.6V电容器所带的电荷量答案第13页，共19页2 = Ct/ = 1.8xlO-5C20. (1)做加速度减小的加速运动，最终做匀速运动；(2) 10m/s； (3)【解析】【详解】(1)导体棒做切割磁感线运动，产生的感应电动势E=BLv回路中的感应电流为导体棒受到的安培力为F BIL导体棒运动过程中受到拉力R安培力b豺口摩擦力3的作用，根据牛顿第二定律有Fmg-F =ma联立解得由口可知，随着速度的增大，安培力增大，加速度。减小，当加速度。减小到0时，速度 达到最大，此后导体棒做匀速直线运动;(2)当导体棒达到最大速度时，有o2 r2Fumg- =0R + r代入数据解得vw=10m/s(3)由(1) (2)中的分析与数据可知，导体棒运动的速度一时间图象如图所示答案第14页，共19页4 v/(m-s-1)21. (1)见解析；(2) Q=12Rt,电量为夕=；(3)电流方向向右，v =；(4) mgmgy/lgh【解析】【分析】【详解】(1)导体棒进入磁场前做自由落体运动，进入磁场后，由于电流表读减少，说明导体棒做减速运动，最终做匀速运动；(2)由焦耳热公式可得电量为q = It(3)导体棒中的电流方向向右(或逆时针流过导体棒)。电流稳定后，导体棒做匀速运动BIL = mg感应电动势E = BLv电流联立解得(4)由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为,由机械能守恒定律答案第15页，共19页感应电动势的最大值感应电流的最大值解得22. (1) 1.2V； (2) 0.384W【解析】【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律求出（2）根据全电路欧姆定律解得F23. q” =gsin6-4gcos。,mmvm2 = mghEm =二4R_ mgyflgh m 7rEZ = n.s"tE = 1.2VF = 0.4 A r+R，2=R】R? =2.4Q-«+/?2p =/R'2P = 0.384W方向沿导轨平面向上；vm-mg sin 0 - /umg cos 2RB21：【解析】【详解】分析金属杆运动时的受力情况可知，金属杆受重力、导轨平面的支持力、拉力、摩擦力和 安培力五个力的作用，沿斜面方向由牛顿第二定律有答案第16页，共19页Fmgsm0F 安一f=maF =BILL E _ BLvR + R R+R所以厂安=5/£=生"R + Rf= N=fimgcosOFmgsinOB2i3vR + RLimgcos3=ma当速度v=0时，杆的加速度最大，最大加速度Fam =g sin 8 一 g cos 0m方向沿导轨平面向上;当杆的加速度a = 0时，速度最大，则有F -mg sin 0一/Limg cos。） 2R【解析】【详解】(1)导体棒。由静止释放到刚要进入磁场前过程，根据动能定理mgLsm3 = mv导体棒。进入磁场后，由于mg sin 0 = "mg cos 0 - 0.6m可知导体棒。进入磁场后在安培力作用下做减速运动，即导体棒。刚进入磁场时的速度最大，此时回路的电动势最大，回路电流最大，导体棒6所受安培力最大，则有Em =2BLv2RF = BILm m答案第17页，共19页导体棒b在磁场中运动的最大加速度为联立以上式子解得(2)导体棒。在倾斜导轨上达到稳定状态时，回路中的电流为0,设导体棒。、6的速度分别为匕和乙，则有2BLv = BLv2设导体棒。进入磁场到达到稳定状态过程，回路的平均电流为7,分别对导体棒。、b列动 量定理，对导体棒QBIL- A/ = mv2 -0对导体棒b联立以上式子解得(3)导体棒。进入水平导轨后做加速运动，接入电路的电阻变成原来的一半，即为引， 导体棒b做减速运动，系统稳定时，两棒速度相等，从导体棒。进入水平导轨到系统再次 达到稳定，两棒组成的系统满足动量守恒，则有mv + mv2 = 2根。共R解得此过程对导体棒。，根据动量定理BTL =BL q = 你共一 叫解得通过导体棒a的电荷量根据能量守恒，可得此过程回路产生的焦耳热答案第18页，共19页直。ab. de足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒置于金 属框上，用水平恒力/向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强 磁场中，/N与金属框保持良好接触，且与be边保持平行。经过一段时间后（）xxx Mx XXX axxx xxXXX XXXXd1cXXxNxXXXA.金属框的速度大小趋于恒定值B.金属框的加速度逐渐减小，最终为零C.导体棒所受安培力的大小趋于恒定值D.导体棒到金属框从边的距离趋于恒定值6 .如图所示，匀强磁场的左边界为一竖直面，磁感应强度大小为夙 方向垂直纸面向 里，范围足够大。由导体制成的半径为尺、粗细均匀的圆环，以水平速度y垂直磁场 方向匀速进入匀强磁场。当圆环运动到图示位置时，b两点为匀强磁场的左边界与 圆环的交点，。点为圆环的圆心，已知/次加二120。，则4、b两点的电势差为XXBXXXXXXXXA. 6bRvB-当BRvc.7 .如图所示，边长为L的正方形线圈处于磁感应强度大小为3的匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴。,以角速度。匀速转动，"边距轴.则在该位置Q = ； mV2 + ； mvl - g x 2mvj.此过程导体棒Q上产生的热量为RQ二转 Q® + R2联立解得n mgL°答案第19页，共19页,oA. ab边受到的安培力大小是边安培力大小的;B.必边的动生电动势是边动生电动势的!C.线圈在该位置磁通量为0,感应电动势为0D. 4边和曲边在该位置受到的安培力不为08 .如图所示为通过某单匝线圈平面的磁通量随时间变化关系的图像，则在下图中能正确反映该线圈感应电动势随时间变化关系的是（）9 .如图甲所示，一个圆形线圈用绝缘杆固定在天花板上，线圈的匝数为，半径为心总电阻为七 线圈平面与匀强磁场垂直，且下面一半处在磁场中，=0时磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度3随时间，的变化关系如图乙所示。下列说法正确A.在02历的时间间隔内线圈内感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向B.在02%的时间间隔内线圈受到的安培力先向上后向下C.在07。的时间间隔内线圈中感应电流的大小为彳粤2了3h兀尸片D.在:，。时线圈受到的安培力的大小为二优 22玲人10 .光滑的足够长平行金属导轨宽度£=1加，导轨所在的平面与水平面夹角0=37。，导 轨下端电阻R=L8Q,导轨放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度3=0.5T。电阻为 尸0.2Q,质量为尸0.1kg的金属棒仍从上端由静止开始下滑，下滑距离为d=9m时速 度达到最大（sin37°=0.6, g=10m/s2）,从释放到运动到最大速度的过程中，下列说法 正确的是（）A.金属棒的最大速度为4.8m/sB.通过电阻R的电荷量为2.25CC.系统产生的热量为4.248JD.所用的时间为2.45s11 .如图，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨，固定在同一水平面上，其间距为1m,左端通过导线连接一个H=L5Q的定值电阻。整个导轨处在磁感应强度大小 3=0.4T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。质量加=0.2kg、长度£=lm、电阻r=0.5Q 的匀质金属杆垂直导轨放置，且与导轨接触良好。在杆的中点施加一个垂直金属杆的 水平拉力F使其从静止开始运动。拉力b的功率P=2W保持不变，当金属杆的速度 大小为尸5m/s时撤去拉力凡 下列说法正确的是（）XXXXFBX XXXXXA.若不撤去拉力E金属杆的速度会大于5m/sB.金属杆的速度为4m/s时，其加速度大小一定为0.9m/s2C.从撤去拉力厂到金属杆停下的整个过程，通过金属杆的电荷量为2.5CD.从撤去拉力厂到金属杆停下的整个过程，金属杆上产生的热量为2.5J12.将一段导线绕成如图甲所示的闭合回路，并固定在水平面内。回路的仍边置于磁感应强度大小为片、方向竖直向下的匀强磁场I中，回路的圆环区域内有竖直方向的 磁场n,以竖直向下为磁场n的正方向，其磁感应强度8随时间，变化的图像如图乙所示，导线的总电阻为凡 圆环面积为S, /边长为L则下列说法正确的是（）右二二 左TA.在0§时间内，通过必边的电流方向先从b一4再从。一6B.在0时间内，流过仍边的电荷量为刍g2RC.在0T时间内，ab边受到的安培力大小始终为4B（）?LRTd.在or时间内，必边受到的安培力方向先向右再向左13 .如图（甲）所示，匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左 侧接有阻值为R的电阻和理想二极管。（正向电阻为0,反向电阻无穷大）。，=0时刻 起阻值也为火的导体棒仍在外力作用下向右运动，其速度变化规律如图（乙）所示， 运动过程中棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，不计导轨电阻，则金属棒 两端电压。/随时间，变化的关系图像可能正确的是（）X XX X火口 X X| X XX XX XX XX X% -X XX XX XX X14 .如图所示为一个无线充电器，右侧是一个可以辐射电磁场的线圈，逆时针绕向,左侧是配套的模块化接口电路，它能把直流电变成高频交流电。手机背部安装有受电 线圈，当正对送电线圈放上去时就实现了给手机充电的功能，其工作原理与变压器类 似。图中最内侧线圈中间黑色区域为线圈中心区域，口区域为环状绕线区域，若某时刻电流恒定，则下列说法正确的是（）A.当送电线圈通顺时针方向的电流时，其中心区域的磁场方向垂直纸面向里B.在中心区域的白点处垂直线圈放一根较短的通电导线，它会受到安培力的作用C.送电线圈口区域的磁场比区域的磁场弱D.当图中送电线圈的电流增加时，受电电流一定增加15 .如图，半径为£的半圆弧轨道PQS固定，电阻忽略不计，。为圆心。河是可绕 。转动的金属杆，/端位于PQS上，。”与轨道接触良好，金属杆的电阻值是。 金属杆电阻值的一半。空间存在如图的匀强磁场，磁感应强度的大小为3现使。河 从OS位置以恒定的角速度加页时针转到O。位置，则该过程中（）X X X X X XA.回路中点电势高于。点电势B.回路中电流方向沿2一。2C."。两点的电压。皿=Q出?0 *D. 两点的电压片口二、填空题16 .如图所示，在磁感应强度3 = 0.57的匀强磁场中，长为0.5m的导体仍斜搭在金属框架上，导体与框架夹角为53。，以10m/s的速度向右滑动，电容器的电容C = 20/F ,则电容器上所带电量为。=17 .有界匀强磁场磁感应强度B=0.2T,宽度=3m, 一正方形均匀金属框边长L=lm,以尸10m/s的速度匀速穿过磁场区，金属框平面始终保持和磁感线方向垂直，如图所示。画出金属框穿过磁场的过程中A两端电压的图线（从边进入磁场开始计时）x'x'x'x'xXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX18 .图甲、乙中，金属导体中产生的感应电动势分别为£尸， E乙X X X X甲X X X 8 XX X X X乙19 .在如图甲所示的电路中，螺线管匝数 = 1500匝，横截面积S = 20cm2,螺线管导线电阻片1.0。，q=4.0C, %=5.0。，C=30所。在一段时间内，穿过螺线管的磁场 的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化，则螺线管中产生的感应电动势大小为，闭合S,电路中的电流稳定后，全电路电流的方向为 （填“顺时 针''或"逆时针”），闭合S,电路中的电流稳定后，电阻飞的电功率为，闭 合S,电路中的电流稳定后，电容器所带的电荷量为三、解答题20 .如图所示，空间存在3=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场，MN、是水平放置的平行长直导轨，其间距L=0.2m, 7?=O.3Q的电阻接在导轨一端，仍是跨接在导轨上质量2=0.1kg、接入电路的电阻厂=0.1。的导体棒，已知导体棒和导轨间的动摩擦因数为0.2o从零时刻开始，对必棒施加一个大小为尸 =0.45N、方向水平向左的恒定拉力，使 其从静止开始沿导轨滑动，过程中加棒始终保持与导轨垂直且接触良好。（g=10m/s2）（1）分析导体棒的运动性质；（2）求导体棒所能达到的最大速度；（3）试定性画出导体棒运动的速度一时间图象。21 .如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为3 理想电流表与两导 轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为?、有效电阻为R的导体棒在距磁场上 边界处静止释放。导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为 整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。（1）说明导体棒从静止释放后的运动情况（速度加速度变化情况）（2）电流稳定后，秒内电路中产生的热量和流过电路的电量（3）电流稳定后，导体棒中的电流方向和运动速度的大小也（4）流经电流表电流的最大值/小