人教版新教材 物理选择性必修第二册 第二章《电磁感应》
单元测试
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
单项选择题（每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1. (2021·广东省江门市·单元测试)下列有关物理知识的应用，解释不正确的是
A. 手机通过电磁感应式无线充电，送电线圈与受电线圈之间传输能量是利用互感原理
B. 灵敏电流计在运输过程中总要用导线把两个接线柱连在一起，是利用电磁驱动
C. 野外三条高压输电线上方还有两条导线与大地相连，是利用静电屏蔽
D. 电磁炉无需明火，而在金属锅体直接产生烹饪所需的热，是利用涡流的热效应
(2022·广东省·单元测试)年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是( )
A. 圆盘上没有产生感应电动势
B. 圆盘内的涡流产生的磁场导致磁针转动
C. 在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D. 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
(2022·湖北省黄冈市·月考试卷)一环形线圈放在匀强磁场中，设第内磁感线垂直线圈平面向里，如图甲所示。若磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，那么第内线圈中感应电流的大小和方向分别是 ( )
A. 大小恒定，顺时针方向 B. 大小恒定，逆时针方向
C. 逐渐增加，逆时针方向 D. 逐渐增加，顺时针方向
(2023·新疆维吾尔自治区·单元测试)如图所示，、、三个线圈是同心圆，线圈上连接有直流电源和开关，则下列说法正确的是( )
A. 在闭合的一瞬间，线圈中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势
B. 在闭合的一瞬间，线圈中有逆时针方向的瞬时电流，有扩张趋势
C. 在闭合的一瞬间，线圈中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势
D. 在闭合的一瞬间，线圈中有顺时针方向的瞬时电流，有扩张趋势
(2022·全国·其他类型)如图所示，竖直面内两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，底端通过导线与阻值为的电阻连接，与导轨接触良好的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，导轨、导线和金属棒的电阻均忽略不计，匀强磁场垂直导轨所在平面向外。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则下列说法正确的是 ( )
A. 金属棒释放瞬间受三个力作用
B. 金属棒受到弹簧的拉力和重力第一次大小相等时，电路中电流最大
C. 金属棒向下运动时，流过电阻的电流方向从到
D. 金属棒运动的整个过程中，电阻上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少量
(2021·全国·单元测试)如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为，磁感应强度的大小为一边长为、电阻为的正方形均匀导线框从图示位置沿水平向右方向以速度匀速穿过磁场区域，下列图中线框、两端电压与线框移动距离的关系图像正确的是 ( )
A. B.
C. D.
(2021·全国·单元测试)如图所示，半径为的光滑半圆形轨道固定在水平面上，轨道的圆心处固定了一条形磁铁．一半径为、质量为的金属球从半圆形轨道的一端由静止释放金属球紧贴轨道，其球心在半圆形轨道的水平直径上，金属球在轨道上往复运动，重力加速度大小为，空气阻力忽略不计．下列说法正确的是 ( )
A. 由于金属球与半圆形轨道间没有摩擦，金属球往复运动时，每次都能到达相同的高度
B. 金属球第一次到达轨道最低点的速度，后续每次到达最低点的速度都小于
C. 金属球最终停在轨道最低点，运动过程中系统产生的总热量为
D. 金属球运动过程中有感应电动势产生，但因没有闭合回路，所以没有产生感应电流
(2023·湖南省·单元测试)如图所示，和为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距为，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度为的匀强磁场垂直。质量为电阻为的金属杆始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为的电阻。当杆达到稳定状态时以速率匀速下滑，整个电路消耗的电功率为。则( )
A. 稳定状态时的速率
B. 稳定状态时的速率
C. 滑动变阻器接入电路部分的阻值
D. 滑动变阻器接入电路部分的阻值
9. (2021·全国·单元测试)如图所示，位于同一绝缘水平面内的两根固定金属导轨、 电阻不计，两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场．现将两根粗细均匀、电阻分布均匀的相同铜棒、放在两导轨上，若两棒从图示位置以相同的速度沿方向做匀速直线运动，运动过程中始终与两导轨接触良好，且始终与导轨垂直，不计一切摩擦，则下列说法正确的是 ( )
A. 回路中有顺时针方向的感应电流 B. 回路中的感应电流不断增大
C. 回路中的热功率不断增大 D. 两棒所受安培力的合力不断减小
10.(2021·全国·单元测试)如图所示，、为两个平行的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场中，、的间距为，左、右两端均接有阻值为的电阻．质量为、长为，且不计电阻的导体棒放在导轨上，甲、乙为两根相同的轻质弹簧，弹簧一端与棒中点连接，另一端均被固定．导体棒与导轨接触良好．开始时，弹簧处于自然长度，导体棒具有水平向左的初速度，经过一段时间，导体棒第一次运动到最右端，这一过程中，、间的电阻上产生的焦耳热为，则 ( )
A. 初始时刻导体棒所受的安培力大小为
B. 从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热等于
C. 当导体棒第一次到达最右端时，每根弹簧具有的弹性势能为
D. 当导体棒第一次回到初始位置时，、间电阻的热功率为
不定项选择题（每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）
11. (2019·广东省江门市·单元测试)电磁感应现象在生产和生活中有广泛的应用，下列说法正确的是：
A. 在日光灯启动时，启动器的双金属片分开的瞬间，镇流器会产生瞬间高压
B. 电流表测量电流时指针发生偏转，用铝框做电表线圈的骨架能使指针迅速停下来
C. 探雷器工作时，线圈中要有恒定的电流
D. 用硅钢片叠成的变压器铁芯，硅钢片之间要相互绝缘
(2023·新疆维吾尔自治区·单元测试)如图所示，两个完全相同的闭合矩形导线框甲和乙，其中，在同一高度从图示位置同时由静止释放，在其下方某一区域存在垂直纸面向里的匀强磁场已知甲线框正好匀速进入磁场．不计空气阻力，则下列判断正确的是 ( )
A. 乙线框刚进入磁场时的加速度大小为
B. 乙线框完全进入磁场时的速度可能大于甲线框刚进入磁场时的速度
C. 进入磁场过程中，甲线框减少的机械能可能比乙线框少
D. 进入磁场过程中，甲线框减少的机械能一定比乙线框多
13. (2022·河北省·单元测试)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、，的左边有一个为恒定电流的长直导线，处于匀强磁场中。下列说法正确的是
A. 当在外力作用下向右匀速运动时，向左运动
B. 当在外力作用下向右匀速运动时，向右运动
C. 当在外力作用下向右匀速运动时，向左运动
D. 当在外力作用下向右加速运动时，向右运动
14. (2021·全国·单元测试)如图所示，固定在水平面上的光滑平行金属导轨，间距为，右端接有阻值为的电阻，空间存在方向垂直于水平面向上、磁感应强度为的匀强磁场．质量为、电阻为的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上．初始时刻，弹簧恰处于自然长度．给导体棒一水平向右的初速度，导体棒开始沿导轨做往复运动，在此过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．已知导体棒的电阻与定值电阻的阻值相等，不计导轨电阻，则下列说法中正确的是 ( )
A. 导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力方向向左
B. 导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压
C. 导体棒开始运动后速度第一次为零时，系统的弹性势能
D. 导体棒最终会停在初始位置，在导体棒整个运动过程中，电阻上产生的焦耳热
三、非选择题（共5小题，共50分）
15. （9分） (2022·云南省曲靖市·单元测试)如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨、相距为，导轨平面与水平面的夹角，导轨电阻不计，磁感应强度为的匀强磁场垂直于导轨平面向上．长为的金属棒垂直于、放置于导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为、电阻为两金属导轨的上端连接一个阻值也为的定值电阻，重力加速度为现闭合开关，给金属棒施加一个方向垂直于棒且平行于导轨平面向上、大小为的恒力，使金属棒由静止开始运动．求：
金属棒能达到的最大速度；
金属棒达到最大速度一半时的加速度大小；
若金属棒上滑距离为时速度恰达到最大，则金属棒由静止开始上滑的过程中，金属棒上产生的热量．
16. （9分） (2022·河北省·期中考试)如图所示，两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，导轨间距为，垂直导轨放置两根导体棒、质量均为，电阻均为，匀强磁场方向竖直向上，磁感应强度为，两棒无摩擦滑行，开始时，棒静止，棒的初速度大小为两根棒始终不接触，导轨电阻不计，则：
在运动过程中产生的焦耳热最多是多少？
当棒的速度变为初速度的时，棒的加速度是多少？
17. （10分） (2022·全国·单元测试)某兴趣小组用电流传感器测量某磁场的磁感应强度。实验装置如图甲所示，不计电阻的足够长光滑金属导轨竖直放置在匀强磁场中，导轨间距为，其平面与磁场方向垂直。电流传感器与阻值为的电阻串联接在导轨上端。质量为、有效阻值为的导体棒由静止释放沿导轨下滑，该过程中电流传感器测得电流随时间变化的规律如图乙所示，电流最大值为。棒下滑过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计电流传感器的内阻及空气阻力，重力加速度为。
求该磁场的磁感应强度大小；
求在时刻棒的速度大小；
在时间内棒下降的高度为，求此过程电阻产生的电热。
18. （10分） (2021·全国·单元测试)如图所示，两间距为的平行光滑导轨由固定在同一水平面上的导轨和竖直平面内半径为的圆弧导轨组成，水平导轨与圆弧导轨相切，左端接一阻值为的电阻，不计导轨电阻；水平导轨处于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中，其他地方无磁场．导体棒甲静止于处，导体棒乙从处由静止释放，沿圆弧导轨运动，与导体棒甲相碰后粘合在一起，并在到达水平导轨左端前停下．已知两棒的质量均为，电阻均为，始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小为，求：
两棒粘合前瞬间导体棒乙对每个圆弧导轨底端的压力大小；
两棒在磁场中运动的过程中，电路中产生的焦耳热；
两棒粘合后受到的最大安培力．
19. （12分） (2021·全国·单元测试)如图所示，有一水平放置、左右宽度不同的固定光滑导轨、，其中左侧导轨宽度为，右侧导轨宽度为，在、上分别有一根导体棒、，单位长度的电阻为，导体棒质量均为，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为图中未画出在时刻，固定导体棒，在导体棒上施加一个水平向右的拉力，使其向右做加速度为的匀加速运动，在时撤去拉力，随后释放导体棒，、两导体棒均在导轨上运动，假设两侧导轨均足够长，导轨电阻不计，两导体棒与导轨垂直且接触良好，求：
拉力随时间变化的关系；
在时间内通过棒的电荷量；
释放导体棒后，棒的最终速度为，求棒的最终速度及在时刻后棒上产生的热量．
人教版新教材 物理选择性必修第二册 第二章《电磁感应》
单元测试
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
单项选择题（每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1. (2021·广东省江门市·单元测试)下列有关物理知识的应用，解释不正确的是
A. 手机通过电磁感应式无线充电，送电线圈与受电线圈之间传输能量是利用互感原理
B. 灵敏电流计在运输过程中总要用导线把两个接线柱连在一起，是利用电磁驱动
C. 野外三条高压输电线上方还有两条导线与大地相连，是利用静电屏蔽
D. 电磁炉无需明火，而在金属锅体直接产生烹饪所需的热，是利用涡流的热效应
【答案】B
【详解】A.无线充电手机接收线圈部分工作原理是电磁感应，送电线圈与受电线圈之间传输能量是利用互感原理，故A正确；B.灵敏电流计的线圈通常是用铝框做骨架，把线圈绕铝框上，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动，所以起电磁阻尼作用，故B错误；
C.野外三条高压输电线上方还有两条导线与大地相连，对输电线进行静电屏蔽，故C正确；D.电磁炉是利用涡流的热效应，在金属锅体直接产生烹饪所需的热，故D正确。
本题是选不正确的，故选B。
(2022·广东省·单元测试)年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是( )
A. 圆盘上没有产生感应电动势
B. 圆盘内的涡流产生的磁场导致磁针转动
C. 在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D. 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
【答案】B
【详解】圆盘转动时，可看成沿半径方向的金属条切割磁感线，从而在圆心和边缘之间产生了感应电动势，故A错误；圆盘在径向的金属条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等，从而形成涡流，涡流产生的磁场又导致磁针转动，故B正确；由于圆盘面积不变，距离磁针的距离不变，故在磁针的磁场中，穿过整个圆盘的磁通量没有变化，故C错误；圆盘整体电荷均匀分布，呈电中性，仅圆盘转动不会形成电流，故D错误．
(2022·湖北省黄冈市·月考试卷)一环形线圈放在匀强磁场中，设第内磁感线垂直线圈平面向里，如图甲所示。若磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，那么第内线圈中感应电流的大小和方向分别是 ( )
A. 大小恒定，顺时针方向 B. 大小恒定，逆时针方向
C. 逐渐增加，逆时针方向 D. 逐渐增加，顺时针方向
【答案】B
【详解】由题意可知，第内磁场方向垂直于线圈平面向里，则在第内，磁场的方向垂直于纸面向外，且均匀减小，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向；根据法拉第电磁感应定律得， 知，磁感应强度均匀变化，则感应电动势恒定，根据感应电流恒定，所以B正确，ACD错误。
故选B。
(2023·新疆维吾尔自治区·单元测试)如图所示，、、三个线圈是同心圆，线圈上连接有直流电源和开关，则下列说法正确的是( )
A. 在闭合的一瞬间，线圈中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势
B. 在闭合的一瞬间，线圈中有逆时针方向的瞬时电流，有扩张趋势
C. 在闭合的一瞬间，线圈中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势
D. 在闭合的一瞬间，线圈中有顺时针方向的瞬时电流，有扩张趋势
【答案】A
【详解】在闭合的一瞬间，线圈中有顺时针方向的瞬时电流，线圈内磁场垂直纸面向里增大，线圈外磁场垂直纸面向外增大，研究线圈，根据楞次定律、右手螺旋定则和左手定则，线圈中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势，故A正确，B错误；研究线圈，根据楞次定律、右手螺旋定则和左手定则，线圈中有逆时针方向的瞬时电流，有扩张的趋势，故CD错误。
故选A。
(2022·全国·其他类型)如图所示，竖直面内两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，底端通过导线与阻值为的电阻连接，与导轨接触良好的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，导轨、导线和金属棒的电阻均忽略不计，匀强磁场垂直导轨所在平面向外。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则下列说法正确的是 ( )
A. 金属棒释放瞬间受三个力作用
B. 金属棒受到弹簧的拉力和重力第一次大小相等时，电路中电流最大
C. 金属棒向下运动时，流过电阻的电流方向从到
D. 金属棒运动的整个过程中，电阻上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少量
【答案】D
【详解】金属棒释放瞬间，速度为零，电路中的感应电流为零，金属棒不受安培力作用，由于弹簧处于原长状态，因此金属棒只受重力作用，选项A错误；当弹簧的拉力和安培力之和与金属棒的重力第一次大小相等时，金属棒的加速度为零，速度最大，电路中产生的感应电流最大，选项B错误；根据右手定则可知，金属棒向下运动时，流过电阻的电流方向从到，选项C错误；最终金属棒静止，此时弹簧处于伸长状态，由能量守恒定律知，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和焦耳热，所以电阻上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少量，选项D正确。
(2021·全国·单元测试)如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为，磁感应强度的大小为一边长为、电阻为的正方形均匀导线框从图示位置沿水平向右方向以速度匀速穿过磁场区域，下列图中线框、两端电压与线框移动距离的关系图像正确的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由楞次定律判断可知，在线框穿过磁场的过程中，点的电势始终高于点的电势，则始终为正值．、两边切割磁感线时产生的感应电动势为在过程中，切割磁感线，、两端的电压是路端电压，则，在过程中，线框在磁场中运动，穿过线框的磁通量没有变化，不产生感应电流，则；在过程中，、两端的电压为，故D正确．
(2021·全国·单元测试)如图所示，半径为的光滑半圆形轨道固定在水平面上，轨道的圆心处固定了一条形磁铁．一半径为、质量为的金属球从半圆形轨道的一端由静止释放金属球紧贴轨道，其球心在半圆形轨道的水平直径上，金属球在轨道上往复运动，重力加速度大小为，空气阻力忽略不计．下列说法正确的是 ( )
A. 由于金属球与半圆形轨道间没有摩擦，金属球往复运动时，每次都能到达相同的高度
B. 金属球第一次到达轨道最低点的速度，后续每次到达最低点的速度都小于
C. 金属球最终停在轨道最低点，运动过程中系统产生的总热量为
D. 金属球运动过程中有感应电动势产生，但因没有闭合回路，所以没有产生感应电流
【答案】C
【详解】在金属球运动过程中，穿过金属球的磁通量不断变化，在金属球内形成闭合回路，产生涡流，金属球要产生热量，机械能不断减少，所以金属球能到达的最大高度不断降低，直至金属球停在半圆形轨道的最低点，故A、选项错误；从开始到金属球第一次到达轨道最低点的过程，根据能量守恒定律得，可知，由于金属球的机械能不断减少，所以后续每次到达最低点的速度都小于，故B选项错误；
金属球最终停在轨道最低点，根据能量守恒定律得，系统产生的总热量，故C选项正确．
(2023·湖南省·单元测试)如图所示，和为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距为，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度为的匀强磁场垂直。质量为电阻为的金属杆始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为的电阻。当杆达到稳定状态时以速率匀速下滑，整个电路消耗的电功率为。则( )
A. 稳定状态时的速率
B. 稳定状态时的速率
C. 滑动变阻器接入电路部分的阻值
D. 滑动变阻器接入电路部分的阻值
【答案】D
【详解】解：、当杆以稳定的速度下降的过程中，由能量守恒定律得，可得：，故AB错误；、杆达到稳定状态产生的感应电动势为，由得：，设电阻与的并联电阻为，棒的电阻为，有：，又 ，代入数据得：，故C错误，D正确。故选：。
9. (2021·全国·单元测试)如图所示，位于同一绝缘水平面内的两根固定金属导轨、 电阻不计，两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场．现将两根粗细均匀、电阻分布均匀的相同铜棒、放在两导轨上，若两棒从图示位置以相同的速度沿方向做匀速直线运动，运动过程中始终与两导轨接触良好，且始终与导轨垂直，不计一切摩擦，则下列说法正确的是 ( )
A. 回路中有顺时针方向的感应电流 B. 回路中的感应电流不断增大
C. 回路中的热功率不断增大 D. 两棒所受安培力的合力不断减小
【答案】D
【详解】两棒以相同的速度沿方向做匀速直线运动，穿过回路的磁通量不断增加，根据楞次定律可知，感应电流方向沿逆时针，故A错误；设两棒原来相距为，与的延长线夹角为，回路中总的感应电动势 ，保持不变，由于回路的总电阻不断增大，所以回路中的感应电流不断减小，故B错误；回路中的热功率，不变，增大，则不断减小，故C错误；两棒所受安培力的合力 ，减小，其他量不变，所以减小，故D正确．
10.(2021·全国·单元测试)如图所示，、为两个平行的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场中，、的间距为，左、右两端均接有阻值为的电阻．质量为、长为，且不计电阻的导体棒放在导轨上，甲、乙为两根相同的轻质弹簧，弹簧一端与棒中点连接，另一端均被固定．导体棒与导轨接触良好．开始时，弹簧处于自然长度，导体棒具有水平向左的初速度，经过一段时间，导体棒第一次运动到最右端，这一过程中，、间的电阻上产生的焦耳热为，则 ( )
A. 初始时刻导体棒所受的安培力大小为
B. 从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热等于
C. 当导体棒第一次到达最右端时，每根弹簧具有的弹性势能为
D. 当导体棒第一次回到初始位置时，、间电阻的热功率为
【答案】A
【详解】初始时刻，导体棒产生的感应电动势，通过导体棒的感应电流，导体棒受到的安培力，故A选项正确；导体棒第一次运动至最右端的过程中，、间的电阻上产生的焦耳热为，回路中产生的总焦耳热为，由于安培力始终对做负功，产生焦耳热，导体棒做往复运动，导体棒第一次到达最左端的过程中，平均速度最大，平均安培力最大，位移也最大，克服安培力做功最多，整个回路中产生的焦耳热应大于，故B选项错误；由能量守恒定律得，导体棒第一次到达最右端时每根弹簧具有的弹性势能，故C选项错误；由于回路中产生焦耳热，棒和弹簧的机械能有损失，所以当导体棒再次回到初始位置时，速度小于，导体棒产生的感应电动势，由电功率公式知，、间电阻的热功率小于，但不为零，故D选项错误．
不定项选择题（每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）
11. (2019·广东省江门市·单元测试)电磁感应现象在生产和生活中有广泛的应用，下列说法正确的是：
A. 在日光灯启动时，启动器的双金属片分开的瞬间，镇流器会产生瞬间高压
B. 电流表测量电流时指针发生偏转，用铝框做电表线圈的骨架能使指针迅速停下来
C. 探雷器工作时，线圈中要有恒定的电流
D. 用硅钢片叠成的变压器铁芯，硅钢片之间要相互绝缘
【答案】ABD
【详解】A.日光灯启动时，启动器的双金属片分开的瞬间，电流发生变化，导致镇流器的线圈产生感应电动势，出现瞬间高压，故A正确；B.电流表测量电流时指针发生偏转，用铝框做电表线圈的骨架，导致穿过线圈的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培力阻碍其运动，即会迅速停下来，故B正确；C.线圈中要有变化的电流，才能正常工作，故C错误；D.硅钢片叠成的变压器铁芯，硅钢片之间要相互绝缘，从而防止因变化的电磁场，产生涡流，故D正确。故选ABD。
(2023·新疆维吾尔自治区·单元测试)如图所示，两个完全相同的闭合矩形导线框甲和乙，其中，在同一高度从图示位置同时由静止释放，在其下方某一区域存在垂直纸面向里的匀强磁场已知甲线框正好匀速进入磁场．不计空气阻力，则下列判断正确的是 ( )
A. 乙线框刚进入磁场时的加速度大小为
B. 乙线框完全进入磁场时的速度可能大于甲线框刚进入磁场时的速度
C. 进入磁场过程中，甲线框减少的机械能可能比乙线框少
D. 进入磁场过程中，甲线框减少的机械能一定比乙线框多
【答案】AC
【详解】设矩形线框长边为，短边为，甲线框刚进入磁场时做匀速运动，有；乙线框刚进入磁场时有，解得，选项A正确；以上分析可知，乙线框进入磁场时做减速运动，而甲线框做匀速运动，则乙线框完全进入磁场时的速度小于甲线框刚进入磁场时的速度，选项B错误；甲线框进入磁场过程中，克服安培力做功等于机械能减少量，则机械能减少量为，乙线框进入磁场过程中减少的机械能为，根据题意无法判断和的关系，故甲线框减少的机械能可能大于、小于、等于乙线框减少的机械能，故选项C正确，D错误．
13. (2022·河北省·单元测试)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、，的左边有一个为恒定电流的长直导线，处于匀强磁场中。下列说法正确的是
A. 当在外力作用下向右匀速运动时，向左运动
B. 当在外力作用下向右匀速运动时，向右运动
C. 当在外力作用下向右匀速运动时，向左运动
D. 当在外力作用下向右加速运动时，向右运动
【答案】AD
【详解】根据右手螺旋定则可知，处于垂直向外的磁场中，当在外力作用下向右匀速运动时，由右手定则，可知，感应电流由到，因向右匀速运动，则线圈中感应电动势变小，线圈中有变化的磁通量，因此中有感应电流，根据右手定则，棒中感应电流由到，向左运动，故A正确，B错误；C.同理，当在外力作用下向右匀速运动时，棒产生恒定的感应电动势，线圈中有恒定的磁通量，虽然有线圈中有磁通量，但不变化，因此中没有感应电流，则不会运动，故C错误；D.当在外力作用下向右加速运动时，棒产生增大的感应电动势，线圈中有变化的磁通量，那么线圈中有磁通量变化，因此中有感应电流，根据右手定则，棒中感应电流由到，依据安培定则及楞次定律，则中感应电流由到，最后根据左手定则与安培定则，则安培力向右，导致其向右运动，故D正确。古选AD．
14. (2021·全国·单元测试)如图所示，固定在水平面上的光滑平行金属导轨，间距为，右端接有阻值为的电阻，空间存在方向垂直于水平面向上、磁感应强度为的匀强磁场．质量为、电阻为的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上．初始时刻，弹簧恰处于自然长度．给导体棒一水平向右的初速度，导体棒开始沿导轨做往复运动，在此过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．已知导体棒的电阻与定值电阻的阻值相等，不计导轨电阻，则下列说法中正确的是 ( )
A. 导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力方向向左
B. 导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压
C. 导体棒开始运动后速度第一次为零时，系统的弹性势能
D. 导体棒最终会停在初始位置，在导体棒整个运动过程中，电阻上产生的焦耳热
【答案】AD
【详解】A.导体棒开始运动的初始时刻，由右手定则判断可知，导体棒中产生的感应电流方向从，由左手定则判断得知导体棒受到的安培力方向向左，故A正确；B.导体棒开始运动的初始时刻，导体棒产生的感应电动势为，由于，所以导体棒两端的电压，故B错误；C.由于导体棒运动过程中产生电能，根据能量守恒定律可知，导体棒开始运动后速度第一次为零时，系统的弹性势能小于，故C错误；D.导体棒最终会停在初始位置，则导体棒的动能最终转化为导体棒的电阻与定值电阻的焦耳热，因为，则在导体棒整个运动过程中，电阻上产生的焦耳热为：，故D正确。
三、非选择题（共5小题，共50分）
15. （9分） (2022·云南省曲靖市·单元测试)如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨、相距为，导轨平面与水平面的夹角，导轨电阻不计，磁感应强度为的匀强磁场垂直于导轨平面向上．长为的金属棒垂直于、放置于导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为、电阻为两金属导轨的上端连接一个阻值也为的定值电阻，重力加速度为现闭合开关，给金属棒施加一个方向垂直于棒且平行于导轨平面向上、大小为的恒力，使金属棒由静止开始运动．求：
金属棒能达到的最大速度；
金属棒达到最大速度一半时的加速度大小；
若金属棒上滑距离为时速度恰达到最大，则金属棒由静止开始上滑的过程中，金属棒上产生的热量．
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】设金属棒能达到的最大速度为，此时加速度为，由平衡条件有 ，根据欧姆定律可知，，又，联立解得．
当金属棒的速度时，则，由牛顿第二定律有 ，解得．
金属棒达到最大速度后做匀速运动，设整个电路放出的热量为，
由能量守恒定律有，
又金属棒上产生的热量，所以．
16. （9分） (2022·河北省·期中考试)如图所示，两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，导轨间距为，垂直导轨放置两根导体棒、质量均为，电阻均为，匀强磁场方向竖直向上，磁感应强度为，两棒无摩擦滑行，开始时，棒静止，棒的初速度大小为两根棒始终不接触，导轨电阻不计，则：
在运动过程中产生的焦耳热最多是多少？
当棒的速度变为初速度的时，棒的加速度是多少？
【答案】，（2）．
【详解】从初始至两棒共速，两棒组成的系统动量守恒，以的方向为正方向，，
由功能关系可得产生的总热量，联立解得．
设棒的速度变为时，棒的速度为，则由动量守恒定律可得，， 回路中的感应电动势：， 回路中电流， 棒所受安培力：， 棒的加速度：， 联立可得：．
17. （10分） (2022·全国·单元测试)某兴趣小组用电流传感器测量某磁场的磁感应强度。实验装置如图甲所示，不计电阻的足够长光滑金属导轨竖直放置在匀强磁场中，导轨间距为，其平面与磁场方向垂直。电流传感器与阻值为的电阻串联接在导轨上端。质量为、有效阻值为的导体棒由静止释放沿导轨下滑，该过程中电流传感器测得电流随时间变化的规律如图乙所示，电流最大值为。棒下滑过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计电流传感器的内阻及空气阻力，重力加速度为。
求该磁场的磁感应强度大小；
求在时刻棒的速度大小；
在时间内棒下降的高度为，求此过程电阻产生的电热。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】当电流达到最大值时，棒做匀速直线运动，这时棒受到的安培力和重力平衡。
，
解得。
时刻，棒产生的感应电动势
由闭合电路欧姆定律得
解得
根据能量守恒定律，可得电路中产生的总电热
电阻上产生的电热
解得。
18. （10分） (2021·全国·单元测试)如图所示，两间距为的平行光滑导轨由固定在同一水平面上的导轨和竖直平面内半径为的圆弧导轨组成，水平导轨与圆弧导轨相切，左端接一阻值为的电阻，不计导轨电阻；水平导轨处于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中，其他地方无磁场．导体棒甲静止于处，导体棒乙从处由静止释放，沿圆弧导轨运动，与导体棒甲相碰后粘合在一起，并在到达水平导轨左端前停下．已知两棒的质量均为，电阻均为，始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小为，求：
两棒粘合前瞬间导体棒乙对每个圆弧导轨底端的压力大小；
两棒在磁场中运动的过程中，电路中产生的焦耳热；
两棒粘合后受到的最大安培力．
【答案】（1）．（2） （3）．
设两棒粘合前瞬间导体棒乙的速度大小为，对导体棒乙沿圆弧导轨运动的过程，根据机械能守恒定律有，解得，两棒粘合前瞬间，导体棒乙受到导轨的支持力与重力的合力提供向心力，有，解得，根据牛顿第三定律可知．
设两棒相碰并粘合在一起后瞬间的速度大小为，根据动量守恒定律有，解得，根据能量守恒定律有，解得．
经分析可知，两棒相碰并粘合在一起后切割磁感线的最大速度即为，故电路中产生的最大感应电动势，根据闭合电路的欧姆定律可知，电路中通过的最大电流，其中，又，解得．
19. （12分） (2021·全国·单元测试)如图所示，有一水平放置、左右宽度不同的固定光滑导轨、，其中左侧导轨宽度为，右侧导轨宽度为，在、上分别有一根导体棒、，单位长度的电阻为，导体棒质量均为，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为图中未画出在时刻，固定导体棒，在导体棒上施加一个水平向右的拉力，使其向右做加速度为的匀加速运动，在时撤去拉力，随后释放导体棒，、两导体棒均在导轨上运动，假设两侧导轨均足够长，导轨电阻不计，两导体棒与导轨垂直且接触良好，求：
拉力随时间变化的关系；
在时间内通过棒的电荷量；
释放导体棒后，棒的最终速度为，求棒的最终速度及在时刻后棒上产生的热量．
【答案】（1）．（2）．（3）
【详解】棒的电阻，棒的电阻，在时刻，棒的速度，
感应电动势，
感应电流，、
棒受到的安培力
由牛顿第二定律有，得．
在时间内，棒通过的距离，
由公式，可得．
最终回路中的电流必定为零，故最终状态中单位时间内棒扫过的面积等于棒扫过的面积，即，得
时刻后，回路中产生的总热量等于两棒动能的减少量，即
，
棒上产生的热量．
