高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第二章 电磁感应2 法拉第电磁感应定律测试题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第二章 电磁感应2 法拉第电磁感应定律测试题，共51页。试卷主要包含了平均电动势与瞬时电动势，6N，方向向左；3等内容，欢迎下载使用。
第二章：电磁感应
2.2：法拉第电磁感应定律
一：知识精讲归纳
考点一、电磁感应定律
1．感应电动势
(1)在电磁感应现象中产生的电动势．
(2)产生感应电动势的那部分导体相当于电源．
(3)在电磁感应现象中，只要闭合回路中有感应电流，这个回路就一定有电动势；回路断开时，虽然没有感应电流，但电动势依然存在．
2．磁通量的变化率
磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢，用表示，其中ΔΦ表示磁通量的变化量，Δt表示发生磁通量变化所用的时间．
3．法拉第电磁感应定律
(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．
(2)公式：E＝n，其中n为线圈的匝数．
(3)在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯(Wb)，感应电动势的单位是伏(V)．
考点二、导线切割磁感线时的感应电动势
1．导线垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直时，如图所示，E＝Blv.　　　
2．导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图所示，E＝Blvsin_θ.
3．导体棒切割磁感线产生感应电流，导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向相反，导体棒克服安培力做功，把其他形式的能转化为电能．






技巧一：法拉第电磁感应定律的理解和应用
1．感应电动势的大小：决定于穿过电路的磁通量的变化率而与Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然联系．而的两种表达形式为S·和B·.
2．磁通量的变化率：是Φ­t图象上某点切线的斜率大小．
3．Φ、ΔΦ与三者之间的关系
物理量
单位
物理意义
计算公式
磁通量Φ
Wb
表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少
Φ＝B·S⊥
磁通量的变化量ΔΦ
Wb
表示在某一过程中穿过某一面积的磁通量变化的多少
ΔΦ＝|Φ2－Φ1|
磁通量的变化率
Wb/s
表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢
＝
4.平均电动势与瞬时电动势
用E＝n计算的是Δt时间内的平均电动势．在磁通量均匀变化时，E＝n计算的既是Δt时间内的平均电动势，也是某个时刻的瞬时电动势．
技巧一：对公式E＝BLv的理解
1．该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同的情况，当v为瞬时速度时，E为瞬时感应电动势；若v是平均速度，则E为平均感应电动势．如果导体各部分切割磁感线的速度不相等，

可取其平均速度求电动势．例如如图导体棒在磁场中绕A点在纸面内以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B，则AC在切割磁感线时产生的感应电动势为：E＝Blv＝Bl·ωl＝Bl2ω.
2．公式中的v应理解为导线和磁场间的相对速度，当导线不动而磁场运动时，也有电磁感应现象产生．
3．公式中的l应理解为导线切割磁感线时的有效长度．如果导线和磁场不垂直，l应是导线在垂直磁场方向投影的长度；如果切割磁感线的导线是弯曲的，l应取导线两端点的连线在与B和v都垂直的直线上的投影长度．
例如，如图所示的三幅图中切割磁感线的导线是弯曲的，则切割磁感线的有效长度应取与B和v垂直的等效直线长度，即ab的长．

二：考点题型归纳
题型一：法拉第电磁感应定律的理解
1．（2021·全国·高二课时练习）关于感应电动势，下列说法中正确的是（ ）。
A．穿过导电线圈的磁通量越大，产生的感应电动势越大
B．穿过导电线圈的磁通量的变化越大，产生的感应电动势越大
C．穿过导电线圈的磁通量变化越快，产生的感应电动势越大
D．穿过导电线圈的磁通量为零，产生的感应电动势一定为零
2．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，面积为S、匝数为n的线圈内有匀强磁场，已知磁感应强度随时间的变化规律为 （k＞0且为常数，但未知），当t＝0时磁场方向垂直纸面向里。在磁场方向改变之前，有一带电荷量为q、质量为m的粒子静止于水平放置的、间距为d的平行板电容器中间。（重力加速度为g）由此可以判断（　　）
A．此粒子带正电
B．磁感应强度的变化率为
C．当磁场方向改变后，该粒子将向下做加速运动
D．电容器所带电荷量与时间成正比
3．（2021·全国·高二）如图甲为手机及无线充电板。图乙为充电原理示意图。为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n，面积为S，该区域的磁场可视为匀强磁场；若在t1到t2时间内，匀强磁场的磁感线垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由B1均匀增加到B2，下列说法正确的是（　　）

A．c点的电势高于d点的电势
B．受电线圈中感应电流方向由d到c
C．受电线圈中产生的感应电动势为
D．若想增加c、d之间的电势差，可以仅均匀增加送电线圈中的电流

题型二：公式E＝BLv的理解
4．（2021·福建省建瓯市芝华中学高二期中）空间存在磁感应强度大小为的匀强磁场，在如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为的是（　　）

A．只有乙 B．乙和丁
C．甲、乙、丁 D．甲、乙、丙、丁
5．（2020·四川省蓬安中学校高二阶段练习）如图所示，边长分别为L和3L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的重力，若闭合线框的电流分别为Ia、Ib，则Ia∶Ib为（　　）

A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1
6．（2021·全国·高二课时练习）假设某次阅兵时，一架参与阅兵的飞机飞过天安门上空时机翼保持水平，以速度v自东向西飞行，该机的翼展（两翼尖之间的距离）为l，北京地区地磁场的磁感应强度大小为B、方向与竖直向下的夹角为。下列说法正确的是（　　）
A．飞行员左方翼尖的电势与右方翼尖的电势相同
B．飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低
C．飞机机翼上产生的感应电动势为
D．飞机机翼上产生的感应电动势为





题型三：导体转动切割磁感线产生的电动势
7．（2021·河北·石家庄二中高二期中）如图所示，固定在水平面上的半径为r=0.1m的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B=4T的匀强磁场。长为l=0.2m、单位长度电阻为R0=10Ω的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO′上，随轴以角速度ω=100rad/s匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有如图所示的电路，电阻R1和R2阻值均为1Ω，不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．棒产生的电动势为8V
B．通过电流表的电流方向自右向左，示数为1A
C．导体棒消耗的电功率为1W
D．电阻R2消耗的电功率为W
8．（2021·河南·南阳中学高二阶段练习）如图为法拉第圆盘发动机的示意图，半径为r的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，绕O轴以角速度ω沿俯视看顺时针方向匀速转动，关于流过电阻R的电流，不计铜盘及导线的电阻，下列说法正确的是（　　）

A．由a到b，I＝ B．由b到a，I＝
C．由a到b，I＝ D．由b到a，I＝
9．（2021·四川省绵阳江油中学高二期中）如图所示，导体杆OQ在作用于OQ中点且垂直于OQ的力作用下，绕O轴沿半径为r的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以角速度ω转动，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于框架平面，AO间接有电阻R，杆和框架电阻不计，则（　　）

A．感应电动势的大小为 B．通过导体杆的电流为
C．外力的大小为 D．电阻R上消耗的功率为
题型四：导体各部分切割磁感线的电路问题
10．（2021·河南·南阳中学高二阶段练习）如图所示，平行导轨间的距离为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面。一根足够长的金属棒与导轨成60°角放置。金属棒电阻为R，导轨的电阻不计，当金属棒以v沿垂直于棒的方向滑行时，则下列说法正确的是（　　）
A．电阻R两端电压大小
B．金属杆中感应电流大小
C．金属杆受到的安培力大小
D．电阻R的电功率
11．（2021·全国·高二课时练习）如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的有界匀强磁场，边界如图中虚线所示。当圆环运动到图示位置（∠aOb＝90°）时，a、b两点的电势差为（　　）

A．BRv B．BRv
C．BRv D．BRv
12．（2021·全国·高二专题练习）水平平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在平面，如图一根金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻均不计。当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金属导轨上滑行时，通过电阻R的电流强度为（　　）

A． B． C． D．

题型五：线圈穿过磁场边界的电路
13．（2021·甘肃·玉门油田第一中学高二期中）如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于半圆形回路所在的平面。半圆形回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（　　）

A．感应电流方向始终沿顺时针方向
B．CD段直导线始终不受安培力作用
C．感应电动势最大值Em=Bav
D．感应电动势平均值E=πBav
14．（2020·河北·高二期末）先后以和的速度匀速把一矩形线圈拉出如图所示的匀强磁场区域，下列说法正确的是（　　）

A．两次线圈中的感应电动势之比为
B．两次线圈中的感应电流之比为
C．两次通过线圈同一截面的电荷量之比为
D．两次线圈中产生的焦耳热之比为








15．（2020·新疆·哈密市第八中学高二期中）如图所示，一宽为40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s，通过磁场区域。在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行、取它刚进入磁场时刻t=0时，则选项中能正确反映感应电流强度随时间变化规律的是（电流沿逆时针绕向为正）（　　）

A．B．C．D．

题型六：B-t图像计算感应电动势问题
16．（2021·重庆八中高二阶段练习）如图甲所示，固定导体环直径为d，电阻为R，空间存在与环平面垂直的匀强磁场，磁场随时间周期性变化，规定向里为正方向，在一个周期内磁感应强度 B随时间变化的规律如图乙所示，则有（　　）


A．0~，穿过导体环的磁通量变化量为0 B．0~，导体环所受安培力一直沿半径向里
C．时环中电流为0 D． 导体环发热量为




17．（2021·湖北·高二阶段练习）如图甲所示，一个环形导线线圈的电阻为r、面积为S，其位于一垂直于环形面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。有一电阻R将其两端分别与图甲中的环形线圈a、b相连，其余电阻不计，在0～t0时间内，下列说法正确的是（　　）

A．a、b间的电压大小为，a点电势高于b点
B．a、b间的电压大小为，a点电势低于b点
C．流过R的电流大小为，方向从上到下
D．流过R的电流大小为，方向从下到上
18．（2021·辽宁葫芦岛·高二阶段练习）如图甲所示，空间中存在一方向与纸面垂直、磁感应强度随时间变化的匀强磁场，一边长为L的单匝正方形线框固定在纸面内，线框的电阻为R，线框一半面积在磁场中，M、N两点为线框与磁场边界的交点。时磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）

A．时间内，M点的电势始终小于N点的电势
B．时间内，线框所受安培力的方向水平向右
C．线框中的感应电流为
D．时间内，线框中的感应电流沿逆时针方向



题型七：已知磁感应强度随时间的变化求电动势
19．（2021·黑龙江·哈九中高二期中）如图所示，1、2两个单匝闭合圆形线圈用同样材料、粗细的导线制成，半径，图示区域内有匀强磁场，其磁感应强度随时间均匀减小。则下列判断正确的是（　　）

A．1、2线圈中产生的感应电动势之比
B．1、2线圈中产生的感应电动势之比
C．1、2线圈中感应电流之比
D．1、2线圈中感应电流之比
20．（2021·湖北·武汉市黄陂区第一中学高二期中）如图所示，匀强磁场中有两个由相同导线绕成的圆形线圈、，磁场方向与线圈所在平面垂直，磁感应强度随时间均匀增大。、两线圈的半径之比为，匝数之比为。线圈中产生的感应电动势分别为和，某时刻磁通量分别为和，不考虑两线圈间的相互影响。下列说法正确的是（　　）

A．，，感应电流均沿顺时针方向
B．，，感应电流均沿逆时针方向
C．，，感应电流均沿顺时针方向
D．，，感应电流均沿顺时针方向



21．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，一个匝数为n的正方形线圈，边长为d，电阻为r。将其两端a、b与阻值为R的电阻相连接，其他部分电阻不计。在线圈中存在垂直线圈平面向里的磁场区域，磁感应强度B随时间t均匀增加， 。则a、b两点间的电压为（　　）

A．nd2k B． C． D．
三：课堂过关精练
一：选择题
22．（2021·北京市八一中学高二阶段练习）关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是（　　）
A．磁通量越大，感应电动势越大 B．磁通量变化的越多，感应电动势越大
C．磁通量增大时，感应电动势一定增大 D．磁通量变化的越快，感应电动势越大
23．（2021·河南南阳·高二阶段练习）如图所示，先后以速度和匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，，在先后两种情况下（　　）

A．线圈中的感应电动势之比为 B．线圈中的感应电流之比为
C．线圈中产生的焦耳热之比为 D．通过线圈某截面的电荷量之比为







24．（2021·全国·高二期末）如图甲所示，圆形导线框与电阻R串联，框内有变化的磁场，取由a经R流向b为感应电流iR的正方向，测得iR随时间t变化的图象如图乙所示，取垂直纸面向里为磁场的正方向，则描述磁感应强度B随时间t变化的图象正确的是（　　）


A．B．C．D．

25．（2021·北京市八一中学高二阶段练习）如图1所示，矩形导线框固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面向里。规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中沿着方向为感应电流i的正方向。要在线框中产生如图2所示的感应电流，则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为（　　）

A．B．C．D．




26．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，ab=L。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒的电流为（　　）


A． B． C． D．
27．（2021·湖北·麻城市第二中学高二期中）如图甲所示，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=10 cm2，螺线管导线电阻r=1Ω，电阻R=9Ω，磁感应强度B的B-t图像如图乙所示（以向右为正方向），则（　　）

A．感应电动势为0.6 V B．感应电流为0.06 A
C．电阻两端的电压为6 V D．0～1s内感应电流的方向为从C点通过R流向A点
28．（2021·辽宁大连·高二期中）如图所示，垂直纸面的匀强磁场分布在正方形虚线区域内，电阻均匀的正方形导线框abcd位于虚线区域的中央，两正方形共面且四边相互平行。现将导线框先后朝图示两个方向以v、3v速度分别匀速拉出磁场，拉出时保持线框不离开纸面且速度垂直线框。比较两次出磁场的过程中，以下说法不正确的是（　　）

A．线框中产生的焦耳热之比为1∶1 B．ad边两端的电压之比为1∶9
C．cd边两端的电压之比为1∶1 D．通过导线框某一截面的电荷量之比为1∶1


29．（2021·浙江·宁波市北仑中学高二期中）如图所示的圆形线圈共n匝，电阻为R，过线圈中心O垂直于线圈平面的直线上有A、B两点，A、B两点的距离为L，A、B关于O点对称.一条形磁铁开始放在A点，中心与A点重合，此时线圈中的磁通量为Φ1，将条形磁铁以速度v匀速向右移动，轴线始终与A、B所在直线重合，磁铁中心到O点时线圈中的磁通量为Φ2，下列说法正确的是（　　）

A．磁铁在A点时，通过一匝线圈的磁通量为
B．磁铁从A点到O点的过程中，线圈中产生的平均感应电动势为E=

C．磁铁从A点到B点的过程中，线圈中磁通量的变化量为2Φ1
D．磁铁从A点到B点的过程中，通过线圈某一截面的电荷量为零

四：高分突破精练
一、单选题
30．（2021·福建·泉州科技中学高二期中）关于电磁感应现象的有关说法中，正确的是（　　）
A．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流发生
B．穿过闭合电路中的磁通量为零，则电路中感应电流就为零
C．穿过闭合电路中的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大
D．穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大









31．（2021·河南·南阳中学高二阶段练习）在如图甲所示的电路中，两个电阻的阻值均为2R，电容器的电容为C，单匝圆形金属线圈的半径为r1，线圈的电阻为R，其内部半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强国磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为（t0，0）和（0，B0），其余导线的电阻不计，在0~t0时间内，下列说法正确的是（　　）

A．电容器上极板带正电 B．通过线圈的电流为
C．电容器两端电压为 D．电容器所带的电荷量为
32．（2021·河南·南阳中学高二阶段练习）如图甲所示，导体棒、均可在各自的导轨上无摩擦地滑动，导轨电阻不计，匀强磁场的大小不变，方向如图甲所示。若垂直于纸面向里为正方向，匀强磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．时间内，若静止不动，则中的感应电流方向由b到a
B．时间内，若静止不动，则和中均会有恒定的感应电流
C．时间内，若向右匀加速运动，则会向左运动
D．时间内，若向右匀减速运动，则电容器上极板带正电





33．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，一闭合直角三角形线框ABC以速度v匀速穿过匀强磁场区域。从BC边进入磁场区域开始计时，到A点离开磁场区域的过程中，线框内感应电流的情况（以逆时针方向为电流的正方向）是下图中的（　　）

A．B．C．D．
34．（2021·河南·安阳县高级中学高二阶段练习）电阻不可忽略的导电圆盘的边缘用电阻不计的导电材料包裹，圆盘可绕固定点O在水平面内转动，其轴心O和边缘处电刷A均不会在转动时产生阻力，空气阻力也忽略不计。用导线将电动势为E的电源、导电圆盘、电阻和开关连接成闭合回路，如图甲所示在圆盘所在区域内充满竖直向下的匀强磁场，如图乙所示只在A、O之间的一块圆形区域内存在竖直向下的匀强磁场（圆形磁场的直径小于圆盘的半径），两图中磁场的磁感应强度大小均为B，且磁场区域固定。将图甲和图乙中的开关和闭合，经足够长时间后，两图中的圆盘转速均达到稳定。则（　　）

A．从上往下看，圆盘沿顺时针方向转动
B．刚闭合开关时，图甲中的圆盘比图乙中的圆盘加速得快
C．将两图中的开关断开，图乙中的圆盘仍然匀速转动
D．将两图中的开关断开，图甲中的圆盘比图乙中的圆盘减速得快




35．（2021·全国·高二课时练习）如图所示是手机无线充电板的充电原理示意图。充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电流后对手机电池充电。为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n，面积为S，若在时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由均匀增加到。下列说法正确的是（　　）
A．点c的电势高于点d的电势
B．受电线圈中感应电流方向由d到c
C．c、d之间的电势差为
D．c、d之间的电势差为
36．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，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是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为L，t＝0时刻，bc边与磁场区域边界重合。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→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是下图中的（　　）

A．B．C．D．









二、多选题
37．（2021·河南·洛宁县第一高级中学高二阶段练习）如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有方向垂直圆平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一根长度大于2r的导线MN在圆环上以速度v自左端匀速运动到右端。电路两边的电阻均为R，其余电阻不计，导线MN始终与圆环接触良好，下列说法正确的是（　　）
A．通过左侧电阻的感应电流方向向上
B．通过右侧电阻的感应电流方向向下
C．通过导线MN的最大电流为
D．通过导线MN的最大电流为
38．（2021·河南省杞县高中高二阶段练习）如图所示，先后以速度和匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，。在先后两种情况下（　　）

A．线圈中的感应电流之比 B．线圈中的感应电流之比
C．线圈中产生的焦耳热之比 D．通过线圈某截面的电荷量之比
39．（2021·河北·深州长江中学高二阶段练习）如图所示，相距为L的两根足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有阻值为R的定值电阻，其余电路电阻都不计，匀强磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度大小为B。现将质量为m的导体棒由静止释放，当棒下滑到稳定状态时，速度为v。下列说法正确的是（　　）

A．导体棒达到稳定状态前做加速度减小的加速运动
B．当导体樟速度达到时加速度大小为
C．导体棒达到稳定状态时，a端电势比b端电势高
D．导体棒达到稳定状态后再下滑的过程，电阻R产生的焦耳热等于导体棒重力所做的功
40．（2021·重庆·高二阶段练习）如图甲所示，闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abcda方向为导线框中感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向，关于导线框中的电流i与ad边所受的安培力F随时间t变化的图像，下列选项正确的是（　　）

A．B．C．D．
41．（2021·重庆八中高二阶段练习）如图所示，区域Ⅰ、Ⅱ内存在磁感应强度相同的水平匀强磁场，磁场边界水平，两磁场区域宽度均为l，边长也为l的正方形导线框从Ⅰ磁场上方某位置由静止释放，已知线框恰能匀速穿过Ⅱ磁场，重力加速度为 g，则有（　　）

A．线框穿过I区域磁场过程的加速度不可能大于g
B．线框进入和穿出I区域磁场的两个过程，通过线框截面的电荷量大小相同
C．穿过Ⅰ、Ⅱ两区域磁场的过程，线框发热量可能相同
D．线框穿过I、Ⅱ两区域磁场的过程所用时间可能相同




42．（2021·河北邢台·高二）空间中存在竖直向下的匀强磁场，有两根相互平行的金属导轨（足够长）水平放置，如图所示（俯视图）。导轨上静止放置着两金属棒、。某时刻在棒上施加一恒力，使棒向左运动。导轨对金属棒的摩擦力不计，金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是（　　）

A．回路中有顺时针方向的电流
B．磁场对金属棒的作用力向右
C．金属棒一直做匀加速直线运动
D．金属棒先做加速度减小的加速运动，之后做匀加速直线运动
43．（2021·河南·高二阶段练习）如图所示，均匀金属圆环半径为l、总电阻为2R，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环。金属杆OM的电阻为，M端与环紧密接触，金属杆OM绕过圆心的转轴O以恒定的角速度ω转动。当电阻为R的一段导线一端和环连接，另一端与金属杆的转轴O相连接时，下列结论中正确的是（　　）

A．通过导线的电流的最大值为 B．通过导线的电流的最小值为
C．OM中产生的感应电动势恒为 D．导线中通过的电流恒为












三、解答题
44．（2021·河北·石家庄二中实验学校高二阶段练习）如下图（甲）所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，导轨一端通过导线与阻值为R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆。金属杆与导轨的电阻忽略不计，匀强磁场的方向竖直向下。现用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆最终将做匀速运动，当改变拉力的F大小时，金属杆相对应的匀速运动速度v也会变化，v和F的关系如题图（乙）所示。（取g=10m/s2）
（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？
（2）若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，求磁感应强度B和金属杆与导轨间的动摩擦因数各为多大？



45．（2021·江西·九江一中高二阶段练习）加图所示,一个圆形线圈匝数n=100,面积S=4×102m2、电阻 r=1Ω,在线圈外接一阻值为R=7Ω的电阻.把线圈放入一个匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,磁场的磁感强度 B 随时间变化规律如图所示.求：
（1）0~4 s内,回路中的感应电动势;
（2）t=5s时,电阻两端的电压 U,并指出a、b两点电势的高低。








46．（2021·河南·洛宁县第一高级中学高二阶段练习）如图所示，在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，沿水平面固定一个V字形的光滑金属框架CAD，已知，导体棒EF在框架上从A点开始（0时刻）在水平外力作用下，沿垂直EF方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等边三角形回路，经过时间t导体棒运动到图示位置。已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为r0，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好。求：
（1）t时刻穿过回路的磁通量；
（2）0~t时间内通过导体棒的电荷量q；
（3）0~t时间内水平外力所做的功W。

47．（2021·湖北·麻城市第二中学高二期中）如图所示，MN、PQ为光滑金属导轨（金属导轨电阻忽略不计），MN、PQ相距L＝50 cm，导体棒AB在两轨道间的电阻为r＝0.5Ω，且可以在MN、PQ上滑动，定值电阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，整个装置放在磁感应强度为B＝2.0 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平面，现用外力F拉着AB棒向右以v＝4m/s速度做匀速运动。求：
（1）导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向；
（2）导体棒AB受到的安培力；
（2）导体棒AB两端的电压UAB。







48．（2021·福建省连城县第一中学高二阶段练习）如图所示，足够长光滑导轨倾斜放置，与水平面夹角θ=37°，导轨间距L=0.4m，其下端连接一个定值由阻R=3Ω，两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。一质量为m=0.04kg，电阻r=1Ω的导体棒ab垂直于导轨放置，现将导体棒由静止释放，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6.cos37°=0.8。求：
（1）导体棒下滑的最大加速度是多少；
（2）导体棒下滑的最大速度是多少；
（3）当导体棒稳定下滑时ab两端的电压；


49．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，空间存在有水平边界、垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场边界上方l处有一个质量为m、电阻为R、边长为l的正方形线框，将线框由静止释放，从线框下边框进磁场经时间Δt后线框上边框进磁场，不计空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）线框下边框进入磁场时的速度大小；
（2）线框上边框进入磁场时的速度大小。









50．（2021·河北·邯郸市汇文中学有限公司高二阶段练习）如图所示，一个质量为m=0.016kg、长为L=0.5m、宽为d=0.1m、电阻R=0.1的粗细均匀的矩形线框，从h1=5m的高度由静止自由下落，然后进入匀强磁场，磁场的磁感应强度B=0.4T，磁场方向与线框平面垂直，g=10m/s2。求：
（1）刚进入时线框的电流大小和方向；
（2）请通过计算判断，线框刚进入磁场时做什么运动？线框从刚进入磁场到完全进入磁场，产生多少热量？
（3）如果线框的下边ab通过磁场区域的时间t=0.15s，求磁场区域的高度h2；
（4）请定性画出线框穿越磁场过程中电流随时间的变化关系（取顺时针为正）。


参考答案
1．C
【详解】
AC．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小由穿过导电线圈的磁通量的变化率决定，穿过导电线圈的磁通量越大，磁通量的变化率不一定大，产生的感应电动势不一定大；穿过导电线圈的磁通量变化越快，磁通量变化率就越大，产生的感应电动势越大， A错误，C正确；
B．穿过导电线圈的磁通量的变化越大，如果磁通量变化所用时间不一定，则磁通量变化率不一定大，产生的感应电动势不一定大，B错误；
D．穿过导电线圈的磁通量是零时，只要磁通量变化率不是零，则产生的感应电动势不一定是零，D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．由楞次定律可知，平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，极板间场强竖直向下，粒子在极板间静止，粒子所受静电力竖直向上，静电力方向与场强方向相反，粒子带负电，A错误；
B．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势

粒子静止时处于平衡状态，由平衡条件得

解得

B正确；
C．由楞次定律可知，当磁场方向改变后，感应电动势不变，粒子受力情况不变，粒子仍静止不动，C错误；
D．电容器两极板间电势差

电容器所带电荷量

Q与时间无关，D错误。
故选B。
3．C
【详解】
AB．受电线圈内部磁场向上且增强，由楞次定律可知，产生的感应电流方向俯视为顺时针，即受电线圈中感应电流方向由c到d，电源内部电流由电势较低的负极流向电势较高的正极，故c点的电势低于d点的电势，AB错误；
C．根据法拉第电磁感应定律可得，受电线圈中产生的感应电动势为

C正确；
D．若想增加c、d之间的电势差，可以增加送电线圈中电流的变化率，而仅均匀增加送电线圈中的电流不能达到此目的，D错误。
故选C。
4．C
【详解】
根据感应电动势表达式

适用于B、L、两两垂直，甲正确，丙错误；
乙图中只有竖直边产生电动势，且电动势为BL，水平边不切割磁感线不产生电动势，故乙正确；
丁图半圆的等效长度为L，且互相垂直，故产生电动势为BL，故丁图正确。
故选C。
5．A
【详解】
线框切割磁感线时的感应电动势

解得

根据电阻定律

解得

根据

解得

故选A。
6．D
【详解】
AB．由右手定则可知，感应电动势方向自机翼右侧指向左侧，故飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高，故AB错误。
CD．飞机机翼上产生的感应电动势为

选项C错误，D正确。
故选D。
7．D
【详解】
A．由于在圆环内存在磁感应强度为B的匀强磁场，所以金属棒有效切割长度为r，金属棒切割磁感线产生的感应电动势

故A错误；
B．以金属棒有效切割长度为r，单位长度电阻为
R0=10Ω
则金属棒电阻为
Rr=1Ω
电路中的总电阻为

电路中电流为

故B错误；
C．导体棒消耗的电功率为

故C错误；
D．电阻R2中电流为干路电流一半，则消耗的电功率为

故D正确。
故选D。
8．D
【详解】
由右手定则可知，电阻R上的电流从b到a；电流大小为

故选D。
9．A
【详解】
A．感应电动势的大小为

A正确；
B．由闭合电路欧姆定律可得，通过导体杆的电流为

B错误；
D．电阻R上消耗的功率为

D错误；
C．导体杆做匀速转动，外力做功全部转化为电能，故外力的功率与电功率相等，即

联立解得外力大小为

C错误。
故选A。
10．D
【详解】
AB．ab中产生的感应电动势为

通过回路的电流为

电阻R两端电压大小

故AB错误。
C．金属杆受到的安培力大小

选项C错误；
D．电阻R的电功率

选项D正确。
故选D。
11．D
【详解】
圆环到达图示位置时，产生的感应电动势为
E＝BRv
由右手定则可知，在虚线右侧圆环上的电流方向为由b到a，所以
φa>φb
设圆环的电阻为r，由闭合电路欧姆定律得，a、b两点的电势差
Uab＝E－Irab＝
故选D。
12．B
【详解】
由于金属棒与磁场垂直，当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时，金属棒切割磁感线有效的切割长度为，产生感的应电动势为

根据闭合电路欧姆定律，通过R的电流为

故选B。
13．C
【详解】
A． 由楞次定律判断可知，感应电流始终沿逆时针方向，故A错误；
B．由左手定则判断，CD段直导线所受安培力始终向下，故B错误；
C．当线框有一半进入磁场时，切割磁感线的有效长度最大，最大感应电动势为

故C正确；
D．根据法拉第电磁感应定律可得，感应电动势平均

故D错误。
故选C。
14．A
【详解】
A．感应电动势 ，感应电动势之比

故A正确；
B．感应电流 ，感应电流之比

故B错误；
C．平均感应电动势 ，平均感应电流 ，通过线框导线横截面的电荷量 ，两种情况情况下B、S、R都相等，则 ，故C错误；
D．两次线圈产生的热量之比

故D错误；
故选择：A。
15．C
【详解】
线框进入磁场过程，时间为

根据楞次定律可知，感应电流方向是逆时针方向，为正。感应电流大小为

则知不变。线框完全在磁场中运动过程：磁通量不变，没有感应产生，经历时间为

线框穿出磁场过程，时间为

感应电流方向是顺时针方向，为负，感应电流大小为

则不变。故C正确，ABD错误。
故选C。
16．D
【详解】
A．0~，穿过导体环的磁通量变化量为

故A错误；
B．0~，穿过导体环的磁通量先减小后增大，根据“增缩扩减”，导体环先有扩大趋势后有缩小趋势，故所受安培力先沿半径向外，后沿半径向里，故B错误；
C．时磁通量变化率不为零，根据

环中电流不为0，故C错误；
D．，磁通量变化率大小不变，感应电动势大小为

导体环发热量

故D正确。
故选D。
17．D
【详解】
根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，再根据右手螺旋定则可知环形导线中的感应电流为顺时针，即a点为电源的负极，所以a点电势低于b点，流经R的电流方向为从下到上。
感应电动势

则流过R的电流大小为

a、b间的电压大小为路端电压

故选D。
18．C
【详解】
AD．根据楞次定律可知，时间内，线框中的感应电流方向始终沿顺时针方向，此时位于磁场中的半个线框可视为电源，所以M点的电势始终高于N点的电势，故AD错误；
B．根据左手定则可知，时间内，线框所受安培力的方向水平向左，故B错误；
C．根据法拉第电磁感应定律可知，线框中感应电动势为

根据闭合电路欧姆定律可知，线框中的感应电流为

故C正确。
故选C。
19．C
【详解】
AB．根据法拉第电磁感应定律


匝数相同，1、2线圈中产生的感应电动势之比

故AB错误；
CD.根据电阻定律




1、2线圈中感应电流之比

故C正确D错误。
故选C。
20．A
【详解】
根据
Φ=BS
可知任意时刻两个圆的磁感应强度相同，则有
Φa：Φb=Sa：Sb=ra2：rb2=4：1
根据法拉第电磁感应定律有
E=n=nS=nπr2
因相同，则有
Ea：Eb＝nara2：nbrb2=2：1
由于磁场向外，磁感应强度B随时间均匀增大，根据楞次定律可知，感应电流均沿顺时针方向
故选A。
21．B
【详解】
根据法拉第电磁感应定律可得

则a、b两点间的电压为

故B正确。
故选B。
22．D
【详解】
根据法拉第电磁感应定律

可知，当穿过闭合回路的磁通量变化越快，感应电动势越大；而磁通量越大，感应电动势不一定越大；磁通量变化的越多，感应电动势不一定越大；磁通量增大时，磁通量的变化率可能是恒定的，即感应电动势可能是恒定的，选项ABC错误，D正确。
故选D。
23．C
【详解】
A．感应电动势为

由于

则感应电动势之比为

故A错误；
B．感应电流为

由于

则感应电流之比为

故B错误；
C．线框穿出磁场的时间为

由于

则有

产生的焦耳热为

则焦耳热之比

故C正确；
D．通过线圈某截面的电荷量为

由于B、S、R都相等，则通过某截面的电荷量之比为1：1，故D错误。
故选C。
24．B
【详解】
A．0～1s内、1～2s内的磁感应强度不变，根据法拉第电磁感应定律知，感应电动势为零，感应电流为零，故A错误．
B．在0～1s内，1～2s内，根据法拉第电磁感应定律知E=nS，磁感应强度变化率不变，则感应电动势不变，根据楞次定律知，0～1s内感应电流从a经R流向b，1～2s内感应电流从b经R流向a，故B正确．
C．在0～1s内，1～2s内，根据法拉第电磁感应定律知，E=nS，磁感应强度变化率不变，则感应电动势不变，根据楞次定律知，0～1s内感应电流从b经R流向a，1～2s内感应电流从a经R流向b，故C错误．
D．在0～1s内，1～2s内，根据法拉第电磁感应定律知，磁感应强度的变化率不是定值，则感应电动势变化，感应电流变化，故D错误．
故选B。
25．B
【详解】
A．图中，在0-t0时间内，磁场垂直纸面向里，且均匀增大，根据楞次定律，知感应电流的方向为ADCBA，与规定的正方向相反，感应电流为负值．故A错误；
B．图中，在0-t0时间内，磁场垂直纸面向里，且均匀减小，根据楞次定律，知感应电流的方向为ABCDA，与规定的正方向相同，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为定值，则感应电流为定值，同理，在t0-2t0时间内，感应电流的方向为ADCBA，与规定的正方向相反，感应电流为负值，且为定值．故B正确；
C．图中，在0-t0时间内，磁场垂直纸面向里，且均匀减小，根据楞次定律，知感应电流的方向为ABCDA，与规定的正方向相同，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为定值，则感应电流为定值，在t0-2t0时间内，磁场方向垂直纸面向外，且均匀增大，根据楞次定律，感应电流的方向仍然为ABCDA，与规定的正方向相同．故C错误；
D．图中，在0-t0时间内，磁场大小不变，不会同理，在t0-2t0时间内也不会产生感应电流．故D错误。
故选B。
26．B
【详解】
金属棒切割磁感线的有效长度为

根据法拉第电磁感应定律

由欧姆定律

解得

B正确，ACD错误。
故选B。
27．D
【详解】
A．根据法拉第电磁感应定律

A错误；
B．根据闭合电路欧姆定律得感应电流为

B错误；
C．根据欧姆定律得电阻R两端的电压为

C错误；
D．根据楞次定律得0～1s内感应电流的方向为从C点通过R流向A点，D正确。
故选D。
28．A
【详解】
A．设变长为L，总电阻为R，运动速度V，根据


则产生的热量

可见产生的热量与速度有关，所以线框中产生的焦耳热之比为1∶3，A错误；
B．以速度v拉出磁场时，dc边相当于电源，切割电动势

ad边两端的电压

以速度3v拉出磁场时，ad边相当于电源，切割电动势

导体框ad边两端的电压

ad边两端的电压之比为1∶9，B正确；
C．以速度v拉出磁场时，dc边相当于电源，切割电动势

cd边两端的电压

以速度3v拉出磁场时，ad边相当于电源，切割电动势

cd边两端的电压

cd边两端的电压之比为1∶1，C正确；
D．平均感应电动势

平均电流

电荷量

与速度无关，向左和向右两次拉出磁场过程中，磁通量的变化量相等，故两次的电荷量之比为1：1，D正确。
故选A。
29．D
【详解】
A．磁铁在A点时，穿过线圈的磁通量为Φ1，故通过一匝线圈的磁通量也为Φ1，与匝数无关，故A错误；
B．磁铁从A运动到O的过程中，线圈中产生的平均感应电动势

故B错误；
CD．磁铁从A点运动到B的过程中，穿过线圈的磁通量先增加后减小，穿过线圈的磁通量的变化量为零，平均感应电动势为零，故平均感应电流为零，通过线圈某一截面的电荷量为零，故C错误D正确。
故选D。

30．D
【详解】
A．只有闭合回路中磁通量发生变化时，闭合回路中才会产生感应电流，故A错误。
B．根据法拉第电磁感应定律，电动势的大小取决与磁通量变化的快慢，所以感应电流的大小取决于磁通量变化的快慢，磁通量为零时，若磁通量的变化率不为零，则感应电流不为零，故B错误；
CD．穿过闭合电路的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大。磁通量大，但变化较慢，则感应电动势也可能很小，故C错误，D正确。
故选D。
【点睛】

31．D
【详解】
A．由楞次定律可知线圈产生顺时针方向的感应电流，则电容器下极板带正电，故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律可得线圈产生的感应电动势为

根据闭合电路欧姆定律可得通过线圈的电流为

故B错误；
C．电容器两端电压为

故C错误；
D．电容器所带的电荷量为

故D正确。
故选D。
32．C
【详解】
AB．时间内，逐渐增大，静止不动，磁通量均匀增加，由法拉第电磁感应定律可知，左侧闭合回路产生恒定的感应电流，根据楞次定律可知中的感应电流方向有a到b，此过程右侧线圈中磁通量不变，所以cd中无感应电流，故AB错误；
C．时间内，磁场不变，若向右匀加速运动，速度均匀增大，中感应电流大小均匀增加，感应磁场均匀增加，则中产生大小恒定的感应电流，方向从c到d，根据左手定则得导体棒cd受到向左的安培力，即cd向左运动，故C正确；
D．时间内，磁场不变，若向右匀减速运动，速度均匀减小，中感应电流大小均匀减小，感应磁场均匀减小，则中产生大小恒定的感应电流，方向从d到c，电容器上极板带负电，故D错误。
故选C。
33．A
【详解】
C．根据感应电流产生的条件可知，线框进入或离开磁场时，穿过线框的磁通量发生变化，线框中有感应电流产生，当线框完全在磁场中运动时，磁通量不变，没有感应电流产生，C错误；
ABD．线框切割磁感线产生的感应电流可表示为

线框进入磁场时，BC边切割磁感线产生逆时针方向的感应电流，AB边进入磁场部分切割磁感线产生顺时针方向的感应电流，随着AB边的进入，其有效长度不断变大，产生的顺时针方向的感应电流变大，故抵消后回路的感应电流为逆时针（正值）且逐渐变小，同理可知，当BC边离开磁场后，AB边切割磁感线的有效长度不断变小，回路的感应电流为顺时针（负值）且逐渐变小，A正确，BD错误。
故选A。
34．B
【详解】
A．根据左手定则可知，从上往下看，圆盘的转动方向是逆时针方向，选项A错误；
B．刚闭合开关时，图甲中的圆盘都处在磁场中，所受安培力较大，故图甲中的圆盘比图乙中的圆盘加速得快，选项B正确；
CD．开关断开后，由于图甲中磁场充满整个圆盘，使得圆盘沿每条半径方向的感应电动势都一样大，电荷只在盘心和盘的边缘处积累，不会在圆盘内部形成电流，因此在开关断开后，只要没有其它的阻力，圆盘将匀速转动不会减速，图乙由于磁场存在于圆盘中的一部分区域内，使得开关断开后，仍有电流在圆盘内部形成回路，由于安培力作用圆盘减速，选项CD错误。
故选B。
35．D
【详解】
AB．受电线圈内部磁场向上且增强，据楞次定律可知，受电线圈中产生的感应电流方向由c到d，所以c点的电势低于d点的电势，AB错误；
CD．根据法拉第电磁感应定律可得电动势为

由于c点的电势较低，故c、d间电势差为

C错误，D正确。
故选D。
36．C
【详解】
AD．线圈进入磁场的过程中，根据右手定则可知，感应电流方向为逆时针，即电流为负，当线圈离开磁场时，由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向，即电流为正，AD错误；
BC．线圈进入磁场时，ab、cd在切割磁感线，由右手定则可知，产生的感应电流方向顺时针，与bc产生的感应电流方向相反，且ab、cd的有效长度减小，据感应电动势的公式
E＝Blv
可得，感应电动势越来越小，故感应电流越来越小，同理可知，当线圈离开磁场时，切割磁感线的有效长度减小，感应电动势越来越小，故感应电流越来越小，B错误，C正确。
故选C。
37．BD
【详解】
AB．根据右手定则可知，通过导线的感应电流方向为N→M，所以通过左、右两侧电阻的感应电流方向均为向下，故A错误，B正确；
CD．当MN运动至圆形区域直径位置时，切割磁感线的有效长度最大，感应电动势最大，通过MN的电流最大，为

故C错误，D正确。
故选BD。
38．BCD
【详解】
AB．根据
E=BLv
因v1=3v2，知感应电动势之比3：1，感应电流

则感应电流之比为3：1，故A错误，B正确；
C．因v1=3v2，知时间比为1：3，根据
Q=I2Rt
知热量之比为3：1，故C正确；
D．根据

知通过某截面的电荷量之比为1：1，故D正确。
故选BCD。
39．ABD
【详解】
A．根据牛顿第二定律可得金属棒下滑过程中的加速度
根据牛顿第二定律

根据闭合电路欧姆定律

根据

解得

由此可知，速度增大、加速度减小，所以导体棒达到稳定状态前做加速度减少的加速运动，A正确；
B．根据牛顿第二定律可得金属棒下滑过程中的加速度

当速度为v′=v时加速度为零，即

当导体棒速度达到时，加速度

B正确；
C．根据右手定则可得金属棒中的电流方向a→b，由于金属棒为电源，所以b端电势高，C错误；
D．导体棒达到稳定状态后，根据能量守恒定律可得，电阻R产生的焦耳热等于重力所做的功，D正确。
故选ABD。
40．BD
【详解】
AB．由B-t图象可知，0-1s内，线圈中向里的磁通量增大，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为负方向，1-2s内，线圈中向里的磁通量减小，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针方向，即电流为正方向，2-3s内，磁通量不变，没有感应电流，3-4s内，线圈中向外的磁通量减小，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针方向，即电流为负方向，根据法拉第电磁感应定律

由于磁感应强度发生变化时是均匀变化，且变化率大小相等，故产生的感应电流保持不变且大小相等，A错误，B正确；
CD．0-1s内，电路中电流方向为逆时针，根据左手定则可知，ad棒受到的安培力的方向向右，为正值，1-2s内，电流为顺时针，ad棒受到的安培力的方向向左，为负值，2-3s内，没有感应电流，不受安培力，3-4s内，电路中电流方向为逆时针，根据左手定则可知，ad棒受到的安培力的方向向左，为负值，根据安培力的公式F=BIL可知，安培力的大小与磁感应强度成正比，C错误，D正确。
故选BD。
41．AB
【详解】
A．恰能匀速穿过Ⅱ磁场，则

穿出I后，还需要经过一段加速过程，才能到达区域II，因此穿出磁场I时的速度必然小于v2。
假设线框穿过I区域磁场过程的加速度大于g，则刚进入I区域磁场时做减速运动，减速过程所能达到的最小速度即为v2，与上述分析不符，故线框穿过I区域磁场过程的加速度不可能大于g，故A正确；
B．通过线框截面的电荷量大小

线框进入和穿出I区域磁场的两个过程，磁通量改变量大小相同，则通过线框截面的电荷量大小相同，故B正确；
CD．由A选项分析可知，线框穿过I区域过程仍然向下加速，且最大速度小于v2，穿过Ⅱ磁场速度为v2，线框穿过I、Ⅱ两区域磁场的过程所用时间不可能相同，穿过磁场的过程，线框发热量

线框穿过I、Ⅱ两区域磁场的过程所用时间不可能相同，磁通量变化量相同，则线框发热量不可能相同，故CD错误。
故选AB 。
42．BD
【详解】
AB．棒向左运动切割磁感线，由右手定则可知，产生逆时针方向的感应电流，由左手定则可知，AB棒受到的安培力水平向右，A错误，B正确；
D．金属棒受到水平向左的安培力，做加速运动，切割磁感线，产生顺时针方向的感应电流，两金属棒产生的感应电流方向相反，设回路总电阻为R，可得

由于刚开始金属棒速度v1较大，故回路总电流沿逆时针方向，对AB由牛顿第二定律可得

随着两金属棒的加速，速度差逐渐增大到某一值后保持不变，故金属棒先做加速度减小的加速运动，之后做匀加速直线运动，D正确；
C．对金属棒CD由牛顿第二定律可得

可知金属棒CD的加速度先增大后再保持不变，故金属棒并不是始终做匀加速直线运动，C错误。
故选BD。
43．BC
【详解】
C．金属杆OM转动时产生的感应电动势为

所以C正确；
ABD．通过导线的电流的为

金属圆环分为两部分，其在电路中的总电阻为
，
则导线中通过的电流是变化，当，金属圆环在电路中的总电阻最大为

则通过导线的电流的最小值为

金属圆环在电路中的总电阻最小值为0，则

所以AD错误；B正确；
故选BC。
44．（1）加速度减小的加速运动；（2）1T；
【详解】
（1）根据牛顿第二定律

而

故金属杆在匀速运动之前做加速度减小的加速运动；
（2）金属杆产生的感应电动势
E=BLv
感应电流

金属杆所受的安培力

由题意可知金属杆受拉力、安培力和阻力作用，匀速时合力为零，即有

所以

从图线可以得到直线的斜率
k=2
联立可得

将数据代入可解得
B=1T
由
f=μmg=2N
得

45．（1）；（2），
【详解】
（1）根据法拉第电磁感应定律

由图可知

解得

（2）根据法拉第电磁感应定律有

根据闭合电路的欧姆定律

根据部分电路的欧姆定律

联立解得

在内，磁场在减弱，根据楞次定律，a点电势高，即

46．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）设t时刻回路的面积为S，则有


解得

（2）设t时刻导体棒切制磁感线的有效长度为l，回路的感应电动势为E、总电阻为R、感应电流为I，则有




解得

由以上结果知，通过导体棒的电流为一定值，所以有

解得

（3）导体棒匀速运动，所受外力和安培力等大、反向，设某时刻外力的大小为F，外力的功率为P外，则有


解得

由以上结果知，外力的功率P外与运动时间t成正比，根据图像面积的物理意义知

解得

47．（1）4V，B→A；（2）1.6N，方向向左；（3）3.2V
【详解】
（1）导体棒AB产生的感应电动势

由右手定则，AB棒上的感应电流方向向上，即沿B→A方向
（2）并联电阻阻值

电路电流

导体棒AB受到的安培力

（3）导体棒AB两端的电压

48．（1）6m/s2；（1）6m/s；（3）1.8V
【详解】
（1）当导体刚开始下滑时，加速度最大，则有

（2）当导体所受的合外力为零时，速度最大，则有



联立解得

（3）当导体棒稳定下滑时ab两端的电压


49．（1）；（2）
【详解】
（1）线框下边框进磁场前自由下落，
v12－0=2gl（或者mgl=mv2）
解得下边框进磁场时的速度大小
v1=
（2）线框进入磁场的过程，平均感应电动势

平均感应电流

电荷量

线框进入磁场的过程，由动量定理有
mgΔt－BlΔt=mv2－mv1
故

50．（1）4A，方向：顺时针；（2）0.08J；（3）1.55m；（4）见解析
【详解】
（1）线框进入磁场时的速度为
v1=2gh=10m/s
产生的感应电动势为
E=Bdv1=0.4V
感应电流
，方向：顺时针
（2）线框所受的安培力为
F=BId=0.16N，G=mg=0.16N
故线框做匀速运动。
Q=mgL=0.08J
（3）线圈全部进入磁场用的时间

由题意得
v1（t-t1）+g（t-t1）2=h2-L
代入数据解得
h2=1.55m
（4）


[参考答案]