第二章章末达标检测
一、单选题
1．如图所示，一闭合小金属线圈从蹄形磁铁的N极正上方移到S极正上方，从上往下看，此过程中小线圈中感应电流的方向 （ ）
A．始终沿顺时针 B．始终沿逆时针
C．先沿顺时针后沿逆时针 D．先沿逆时针后沿顺时针
【答案】B
【解析】小线圈从蹄形磁铁的N极正上方移到S极正上方的过程中，磁通量先向上减小后向下增大;根据楞次定律的推论“增反减同”，可判断小线圈中感应电流的方向始终沿逆时针（从上往下看），ACD错误，B正确。故选B。
2．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．
【答案】B
【解析】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。
3．电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的是（ ）
A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
B．取走磁体，电吉他将不能正常工作
C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势
D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
【答案】A
【解析】A．铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，A错误，符合题意；
B．取走磁体，就没有磁场，弦振动时不能切割磁感线产生感应电流，电吉他将不能正常工作，B正确，不符合题意；
C．根据可知，增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势，C正确，不符合题意；
D．弦振动过程中，磁场方向不变，但磁通量有时变大，有时变小，据楞次定律可知，线圈中的电流方向不断变化，D正确，不符合题意。
故选A。
4．在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡a、b与自感系数很大的线圈L和定值电阻R组成如图所示的电路（线圈的直流电阻可忽略，电源的内阻不能忽略），关于这个实验下面说法中正确的是（ ）
A．闭合开关的瞬间，a、b一起亮，然后a熄灭
B．闭合开关的瞬间，b比a先亮，然后b逐渐变暗
C．闭合开关，待电路稳定后断开开关，b逐渐变暗，a闪亮一下然后逐渐变暗
D．闭合开关，待电路稳定后断开开关，a、b灯中的电流方向均为从左向右
【答案】B
【解析】AB．闭合开关的瞬间，线圈中产生很大的自感电动势，阻碍电流的通过，故b立即亮，a逐渐变亮。随着a中的电流逐渐变大，流过电源的电流也逐渐变大，路端电压逐渐变小，故b逐渐变暗，故A错误，B正确；
C．电路稳定后断开开关，线圈相当于电源，对a、b供电，回路中的电流在原来通过a的电流的基础上逐渐变小，故a逐渐变暗，b闪亮一下然后逐渐变暗，故C错误；
D．断开开关后，线圈中的自感电流从左向右，a灯中电流从左向右，b灯中电流从右向左，故D错误；故选B。
5．如图所示，两根足够长且平行的金属导轨置于磁感应强度为 B T的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距 L=0.1m，导轨左端连接一个电阻 R=0.5Ω，其余电阻不计，导轨右端连一个电容器C 2.5 1010 pF，有一根长度为 0.2m 的导体棒 ab，a 端与导轨下端接 触良好，从图中实线位置开始，绕 a 点以角速度ω = 4 rad/s 顺时针匀速 转动 75°，此过程通过电阻 R 的电荷量为（ ）
A．3 10-2 C B．210-3 C
C．（30 2） 103 C D．（30 - 2） 103 C
【答案】C
【解析】在导体棒ab绕a点以角速度ω = 4 rad/s顺时针匀速转动75°的过程中，由电磁感应所产生的电荷量
Q1==C
同时还会给电容器C充电，充电后C对R放电的电荷量
Q2=2BL2Cω=C
最终通过电阻R的电荷量为
Q=Q1+Q2=C
故选C。
6．如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l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匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，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Bl2ω B．微粒的电荷量与质量之比为
C．电阻消耗的电功率为 D．电容器所带的电荷量为CBr2ω
【答案】B
【解析】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
A错误；
B．带电微粒静止处于状态，由平衡条件得
解得微粒的电荷量与质量之比
B正确；
C．电阻消耗的电功率为
D．电容器所带的电荷量为
D错误。故选B。
7．如图所示，在两个沿竖直方向的匀强磁场中，分别放入两个大小、质量完全一样的水平导体圆盘，将它们彼此用导线连接（边缘处通过滑环连接）。当圆盘转动时，下列说法正确的是（ ）
A．圆盘总是与沿相同的方向转动
B．圆盘总是与沿相反的方向转动
C．若、同向，、转向相同
D．若、反向，、转向相同
【答案】D
【解析】由于题干中没有说明两个竖直方向匀强磁场、的方向和圆盘转动的方向，故应该分情况讨论。假设匀强磁场、的方向都竖直向上，从上往下看（俯视）圆盘顺时针转动，则圆盘产生感应电动势，圆盘中心的电势高于边缘的电势，圆盘相当于是发电机，给圆盘供电，圆盘中的电流方向由边缘流向中心，根据左手定则，圆盘将沿逆时针方向转动；同理可得匀强磁场方向竖直向上，匀强磁场方向竖直向下，从上往下看（俯视）圆盘顺时针转动，圆盘将沿顺时针方向转动。同理分析其他情况可得，、同向，、转向相反；、反向，、转向相同。
故选D。
8．如图所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由轴和曲线围成，现把一边长l=2m的正方形单匝线框以水平速度匀速地拉过该磁场区，磁场区的磁感应强度为，线框电阻，不计一切摩擦阻力，则（ ）
A．水平拉力的最大值为
B．拉力的最大功率为
C．拉力要做的功才能让线框通过此磁场区
D．拉力要做的功才能让线框通过此磁场区
【答案】C
【解析】A．线框通过磁场区，产生的感应电流为正弦式电流，穿过磁场区的时间为
感应电动势最大值为
有效值为
感应电流最大值为
有效值为
则水平拉力最大值为
故A错误；
B．拉力的最大功率为
故B错误；
CD．线框匀速通过，拉力做的功等于焦耳热
代入数据解得
故C正确，D错误。
故选C。
9．很多人喜欢到健身房骑车锻炼。某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，如图所示。自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动。已知磁感应强度B＝0.5 T，圆盘半径l＝0.3 m，圆盘电阻不计，导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值R＝10 Ω的小灯泡。后轮匀速转动时，用电压表测得a、b间电压大小U＝0.6 V。则（ ）
A．车速越大，人骑得越轻松
B．电压表的正接线柱应与b相接
C．后轮匀速转动20 min产生的电能为426 J
D．该自行车后轮边缘的线速度大小为4 m/s
【答案】B
【解析】A．车速越大，由
E＝Bl2ω
可知，产生的感应电动势越大，感应电流越大，由
F＝IlB
可知，车轮所受安培力越大，而安培力阻碍车轮转动，所以人骑得越不轻松，A错误；
B．根据右手定则可判断轮子边缘的点等效为电源的负极，则电压表的正接线柱应与b相接，B正确；
C．根据焦耳定律得
Q＝I2Rt
由欧姆定律得
I＝
联立并代入数据解得
Q＝43.2 J
选项C错误；
D．由
U＝E＝Bl2ω
解得
v＝ωl＝＝8 m/s
选项D错误。
故选B。
10．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场的磁感应强度B的方向如图甲所示，大小按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是（ ）
A．螺线管中产生的感应电动势为1.2V
B．闭合K，电路中的电流稳定后，电容器的下极板带负电
C．闭合K，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为2.56×10-2W
D．闭合K，电路中的电流稳定后，断开K，则K断开后，流经R2的电荷量为1.8×10-2C
【答案】C
【解析】A．根据法拉第电磁感应定律可得螺线管中产生的感应电动势为
故A错误；
B．根据楞次定律可以判断回路中感应电流的方向应为逆时针方向，所以电容器的下极板带正电，故B错误；
C．闭合K，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为
故C正确；
D．闭合K，电路中的电流稳定后电容器两端的电压为
K断开后，流经R2的电荷量即为K闭合时电容器一个极板上所带的电荷量，即
Q=CU=1.2×10-5C
故D错误。
故选C。
11．如图所示，一边长为L的均质正方形金属线框abcd，以恒定的速率v水平向右通过宽度为2L的垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，则金属线框从距磁场左边界L处到穿出磁场过程，ab边电压随位移图像的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】由题意可得，，ab边未进入磁场，电压为0；，ab边切割磁感线，ab边相当于电源，在回路中，ab两端电压为路端电压，电源电动势为，ab、dc、cb电阻为总电阻的，则可得ab两端电压为；，回路中无感应电流，ab、dc产生的电动势相互抵消，故ab两端电压即为感应电动势；，ab边出了磁场，dc边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，ab部分电阻为总电阻的，故其两端电压为，而整个过程中，有
故
ABC错误，D正确。故选D。
12．一长直导线与闭合金属线框放在同一竖直面内，如图甲所示，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示（以竖直向上为电流的正方向）．则在0～T时间内，下列说法正确的是（ ）
A．0～时间内，穿过线框的磁通量最小
B．～时间内，线框中产生的感应电流方向始终不变
C．～时间内，线框先有收缩的趋势后有扩张的趋势
D．～T时间内，线框所受安培力的合力方向向右
【答案】B
【解析】A．0~时间内，长直导线中的电流最大，且保持不变，所以穿过线框的磁通量最大，A错误；
B．由楞次定律可以判断在时间内，线框中始终产生逆时针方向的感应电流，B正确；
C．时间内，长直导线中的电流先减小后增大，所以线框内的磁通量先减小后增大，线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势，C错误；
D． 时间内，长直导线中的电流保持不变，穿过线框的磁通量不变，所以线框内无感应电流产生，线框不受安培力作用，D错误。
故选B。
二、多选题
13．如图所示，、为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻，金属棒斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，。磁感应强度为的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨间夹角为30°，以速度水平向右匀速运动，不计导轨和金属棒的电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．流过金属棒的电流大小为 B．流过金属棒的电流大小为
C．流过金属棒的电流方向为 D．金属棒端电势比端电势高
【答案】BC
【解析】金属棒切割磁感线的有效长度为，故感应电动势
由闭合电路欧姆定律得
由右手定则可知，流过金属棒的电流方向为，金属棒相当于电源，为正极，为负极，端电势比端高，选项BC正确，AD错误。
故选BC。
14．轻质细线吊着一质量为m＝0.4kg、边长为L＝1m、匝数n＝10的正方形线圈，其总电阻为R＝1Ω。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。则下列判断正确的是（ ）
A．线圈中的感应电流大小为1.0A
B．0-6s内线圈产生的焦耳热为1.5J
C．t＝0时轻质细线的拉力大小为3.0N
D．0-6s内通过导线横截面的电荷量为3.0C
【答案】BCD
【解析】A．根据图像可知线圈中产生的感应电动势大小为
电流
A错误；
B．0-6s内线圈产生的焦耳热为
B正确；
C．对线框受力分析可知
解得
C正确；
D．内通过线圈的电荷量
D正确。故选BCD。
15．竖直放置的平行光滑导轨，其电阻不计，磁场方向如图所示，磁感应强度大小为B=0.5 T，导体ab及cd长均为0.2 m，电阻均为0.1 Ω，重均为0.1 N，现用力向上推动导体ab，使之匀速上升（与导轨接触良好），此时cd恰好静止不动，那么ab上升时，下列说法正确的是（ ）
A．ab受到的推力大小为4 N
B．ab向上的速度为2 m/s
C．在2 s内，推力做功转化的电能是0.4 J
D．在2 s内，推力做功为0.6 J
【答案】BC
【解析】A．对两导体棒组成的整体，合力为零，根据平衡条件，ab棒受到的推力为
F=2mg=0.2 N
故A错误；
B．对ab棒，根据平衡条件，有
F安=F-mg=mg
F安=BIL
I=
联立可得
v=2 m/s
故B正确；
C．在2 s内，推力做功转化的电能全部转化为内能，有
E=BLv
代入数据得
Q=0.4 J
故C正确；
D．在2 s内，推力做功为
W=Fvt=0.8 J
故D错误。
故选BC。
三、解答题
16．如图甲所示，一个圆形线圈的匝数，线圈面积，线圈的电阻，线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入一个方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。
（1）线圈中产生的感应电动势等于多少？
（2）线路中的电流等于多少？
（3）若电阻R为可变电阻，当R阻值是多少时R消耗的功率最大？R消耗的最大功率等于多少？
【答案】（1）；（2）；（3）；
【解析】（1）由电磁感应定律
得
（2）由闭合电路欧姆定律
得
（3）当
时R消耗的功率最大
由
得
17．如图所示，在倾角θ=37°的斜面上，沿斜面向下铺两条平行的直导轨，导轨足够长，导轨间距l=0.5 m，两导轨的底端a和b用R=2.0 Ω的电阻相连，直导轨的其他部分电阻不计，有一范围足够大、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B=1 T，cd为金属杆，与导轨接触良好，电阻r=0.5 Ω，杆与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，杆沿导轨向下以v=2 m/s做匀速直线运动，求：（取g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）
（1）金属杆cd哪端电势高？
（2）金属杆中电流大小；
（3）金属杆cd的质量；
（4）整个回路中电流的电功率。
【答案】（1）d端；（2）0.4 A；（3）0.1 kg；（4）0.4 W
【解析】（1）由右手定则可以判断金属杆中感应电流方向由c到d,金属杆切割磁感线，则杆相当于电源，则d端电势高。
（2）金属杆匀速运动时产生的感应电动势
E=Blv ①
由闭合电路欧姆定律得
I= ②
由①②得
I=0.4 A③
（3）杆做匀速直线运动,由平衡条件得
mg sin θ=μmg cos θ+F安 ④
F安=BIl ⑤
由③④⑤得
m=0.1 kg⑥
（4）整个回路中电流的电功率等于克服安培力做功的功率,即
P=F安·v=0.4 W
18．如图甲所示是宽度均为L=0.25 m的匀强磁场区域，磁感应强度大小B=1T，方向相反。一边长L=0.25 m、质量m=0.1 kg、电阻R=0.25Ω的正方形金属线框，在外力作用下，以初速度v=5m/s匀速穿过磁场区域。
（1）取顺时针方向为正，在图乙中作出i-t图像，并写出分析过程；
（2）求线框穿过磁场区域的过程中外力做的功。
【答案】（1），分析见解析；（2）1.875 J
【解析】（1）线框进入Ⅰ区域过程，电流
I1==5A
由楞次定律及安培定则可知，此过程中电流为正值，时间间隔Δt1=0.05 s；
当线框由Ⅰ区域进入Ⅱ区域时，线框两条边都切割磁感线产生电动势，由右手定则可知右边电流向上，左边电流向下，因此叠加
I2==10 A
电流为负值，时间间隔Δt2=0.05 s；
当线框出Ⅱ区域时，有I3==5 A，电流为正值，时间间隔Δt3=0.05 s，如图
（2）因为线框匀速运动，所以外力做的功等于电流做的功
W=RΔt1+RΔt2+RΔt3=1.875 J
19．如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长为L=1m、质量为m=0.1kg的导体MN，其电阻R=1Ω，导体棒架在磁感应强度B=1T、竖直放置的框架上，当导体棒上升h=3.8m时获得稳定的速度，导体产生的热量为14 J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的示数分别为7 V、1 A，电动机内阻r=1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，g取10 m/s2，求：
(1)棒能达到的稳定速度；
(2)棒从静止至达到稳定速度所需要的时间。
【答案】(1) 2m/s；(2) 3s
【解析】(1)棒达到稳定速度时，电动机的输出功率
由以上各式解得
vm=2m/s
(2)从棒开始运动至达到稳定速度的过程中，由能量守恒定律
解得，完成此过程所需要的时间
t=3s
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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第二章 章末达标检测
一、单选题
1．如图所示，一闭合小金属线圈从蹄形磁铁的N极正上方移到S极正上方，从上往下看，此过程中小线圈中感应电流的方向 （ ）
A．始终沿顺时针 B．始终沿逆时针
C．先沿顺时针后沿逆时针 D．先沿逆时针后沿顺时针
2．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．
3．电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的是（ ）
A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
B．取走磁体，电吉他将不能正常工作
C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势
D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
4．在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡a、b与自感系数很大的线圈L和定值电阻R组成如图所示的电路（线圈的直流电阻可忽略，电源的内阻不能忽略），关于这个实验下面说法中正确的是（ ）
A．闭合开关的瞬间，a、b一起亮，然后a熄灭
B．闭合开关的瞬间，b比a先亮，然后b逐渐变暗
C．闭合开关，待电路稳定后断开开关，b逐渐变暗，a闪亮一下然后逐渐变暗
D．闭合开关，待电路稳定后断开开关，a、b灯中的电流方向均为从左向右
5．如图所示，两根足够长且平行的金属导轨置于磁感应强度为 B T的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距 L=0.1m，导轨左端连接一个电阻 R=0.5Ω，其余电阻不计，导轨右端连一个电容器C 2.5 1010 pF，有一根长度为 0.2m 的导体棒 ab，a 端与导轨下端接 触良好，从图中实线位置开始，绕 a 点以角速度ω = 4 rad/s 顺时针匀速 转动 75°，此过程通过电阻 R 的电荷量为（ ）
A．3 10-2 C B．210-3 C
C．（30 2） 103 C D．（30 - 2） 103 C
6．如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l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匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，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Bl2ω B．微粒的电荷量与质量之比为
C．电阻消耗的电功率为 D．电容器所带的电荷量为CBr2ω
7．如图所示，在两个沿竖直方向的匀强磁场中，分别放入两个大小、质量完全一样的水平导体圆盘，将它们彼此用导线连接（边缘处通过滑环连接）。当圆盘转动时，下列说法正确的是（ ）
A．圆盘总是与沿相同的方向转动
B．圆盘总是与沿相反的方向转动
C．若、同向，、转向相同
D．若、反向，、转向相同
8．如图所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由轴和曲线围成，现把一边长l=2m的正方形单匝线框以水平速度匀速地拉过该磁场区，磁场区的磁感应强度为，线框电阻，不计一切摩擦阻力，则（ ）
A．水平拉力的最大值为
B．拉力的最大功率为
C．拉力要做的功才能让线框通过此磁场区
D．拉力要做的功才能让线框通过此磁场区
9．很多人喜欢到健身房骑车锻炼。某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，如图所示。自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动。已知磁感应强度B＝0.5 T，圆盘半径l＝0.3 m，圆盘电阻不计，导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值R＝10 Ω的小灯泡。后轮匀速转动时，用电压表测得a、b间电压大小U＝0.6 V。则（ ）
A．车速越大，人骑得越轻松
B．电压表的正接线柱应与b相接
C．后轮匀速转动20 min产生的电能为426 J
D．该自行车后轮边缘的线速度大小为4 m/s
10．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场的磁感应强度B的方向如图甲所示，大小按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是（ ）
A．螺线管中产生的感应电动势为1.2V
B．闭合K，电路中的电流稳定后，电容器的下极板带负电
C．闭合K，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为2.56×10-2W
D．闭合K，电路中的电流稳定后，断开K，则K断开后，流经R2的电荷量为1.8×10-2C
11．如图所示，一边长为L的均质正方形金属线框abcd，以恒定的速率v水平向右通过宽度为2L的垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，则金属线框从距磁场左边界L处到穿出磁场过程，ab边电压随位移图像的是（ ）
A． B．
C． D．
12．一长直导线与闭合金属线框放在同一竖直面内，如图甲所示，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示（以竖直向上为电流的正方向）．则在0～T时间内，下列说法正确的是（ ）
A．0～时间内，穿过线框的磁通量最小
B．～时间内，线框中产生的感应电流方向始终不变
C．～时间内，线框先有收缩的趋势后有扩张的趋势
D．～T时间内，线框所受安培力的合力方向向右
二、多选题
13．如图所示，、为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻，金属棒斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，。磁感应强度为的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨间夹角为30°，以速度水平向右匀速运动，不计导轨和金属棒的电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．流过金属棒的电流大小为 B．流过金属棒的电流大小为
C．流过金属棒的电流方向为 D．金属棒端电势比端电势高
14．轻质细线吊着一质量为m＝0.4kg、边长为L＝1m、匝数n＝10的正方形线圈，其总电阻为R＝1Ω。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。则下列判断正确的是（ ）
A．线圈中的感应电流大小为1.0A
B．0-6s内线圈产生的焦耳热为1.5J
C．t＝0时轻质细线的拉力大小为3.0N
D．0-6s内通过导线横截面的电荷量为3.0C
15．竖直放置的平行光滑导轨，其电阻不计，磁场方向如图所示，磁感应强度大小为B=0.5 T，导体ab及cd长均为0.2 m，电阻均为0.1 Ω，重均为0.1 N，现用力向上推动导体ab，使之匀速上升（与导轨接触良好），此时cd恰好静止不动，那么ab上升时，下列说法正确的是（ ）
A．ab受到的推力大小为4 N
B．ab向上的速度为2 m/s
C．在2 s内，推力做功转化的电能是0.4 J
D．在2 s内，推力做功为0.6 J
三、解答题
16．如图甲所示，一个圆形线圈的匝数，线圈面积，线圈的电阻，线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入一个方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。
（1）线圈中产生的感应电动势等于多少？
（2）线路中的电流等于多少？
（3）若电阻R为可变电阻，当R阻值是多少时R消耗的功率最大？R消耗的最大功率等于多少？
17．如图所示，在倾角θ=37°的斜面上，沿斜面向下铺两条平行的直导轨，导轨足够长，导轨间距l=0.5 m，两导轨的底端a和b用R=2.0 Ω的电阻相连，直导轨的其他部分电阻不计，有一范围足够大、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B=1 T，cd为金属杆，与导轨接触良好，电阻r=0.5 Ω，杆与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，杆沿导轨向下以v=2 m/s做匀速直线运动，求：（取g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）
（1）金属杆cd哪端电势高？
（2）金属杆中电流大小；
（3）金属杆cd的质量；
（4）整个回路中电流的电功率。
18．如图甲所示是宽度均为L=0.25 m的匀强磁场区域，磁感应强度大小B=1T，方向相反。一边长L=0.25 m、质量m=0.1 kg、电阻R=0.25Ω的正方形金属线框，在外力作用下，以初速度v=5m/s匀速穿过磁场区域。
（1）取顺时针方向为正，在图乙中作出i-t图像，并写出分析过程；
（2）求线框穿过磁场区域的过程中外力做的功。
19．如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长为L=1m、质量为m=0.1kg的导体MN，其电阻R=1Ω，导体棒架在磁感应强度B=1T、竖直放置的框架上，当导体棒上升h=3.8m时获得稳定的速度，导体产生的热量为14 J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的示数分别为7 V、1 A，电动机内阻r=1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，g取10 m/s2，求：
(1)棒能达到的稳定速度；
(2)棒从静止至达到稳定速度所需要的时间。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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