資源簡介

章末測評驗收卷(二)　電磁感應及其應用　(滿分:100分)
一、單項選擇題(本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。)
1.在一些常用的家用電器中。應用電磁感應現象的是 (　　)
A B
C D
2.如圖(a)為某中學物理興趣小組為研究無線充電技術,動手制作的一個“特斯拉線圈”。其原理圖如圖(b)所示,線圈匝數為n,面積為S,若在t時間內,勻強磁場平行于線圈軸線穿過線圈,其磁感應強度大小由B1均勻增加到B2,則該段時間內線圈兩端的電勢差的大小 (　　)
恒為 恒為
從0均勻變化到 從0均勻變化到
3.某國產直升機在我國某地上空懸停,長度為L的導體螺旋槳葉片在水平面內順時針勻速轉動(俯視),轉動角速度為ω。該處地磁場的水平分量為Bx,豎直分量為By。葉片的近軸端為a,遠軸端為b。忽略轉軸的尺寸,則葉片中感應電動勢為 (　　)
BxLω,a端電勢高于b端電勢
BxL2ω,a端電勢低于b端電勢
ByL2ω,a端電勢高于b端電勢
ByL2ω,a端電勢低于b端電勢
4.在如圖所示的電路中電源內阻不能忽略,兩個相同的小燈泡L1和L2分別串聯一個帶鐵芯的電感線圈L和一個滑動變阻器R。閉合開關S后,調整R,使L1和L2發光的亮度一樣,此時流過兩個燈泡的電流均為I。然后,斷開S。若t'時刻再閉合S,則在t'前后的一小段時間內,正確反映流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時間t變化的圖像是 (　　)
A B C D
5.(2024·福建龍巖期末)如圖所示,有a、b兩個閉合單匝正方形線圈,用材料和粗細均相同的導線制成,線圈邊長la∶lb=2∶1,圖示區域內有垂直紙面向里的勻強磁場,且磁感應強度隨時間均勻變化,不考慮線圈之間的相互影響,則a、b線圈中感應電流大小之比為 (　　)
1∶2 1∶1
2∶1 4∶1
6.如圖所示,在平行虛線區域內存在方向垂直紙面向里的勻強磁場,粗細均勻的三角形閉合導線框abc的ab邊與磁場邊界平行(bc邊長度小于磁場區域寬度)。現使導線框水平向右勻速穿過磁場區域,且速度方向與ab邊始終垂直。若規定電流在導線框中沿逆時針方向為正,在該過程中,導線框中的感應電流i隨時間t的變化規律,可能如下面哪一圖線所示 (　　)
A B
C D
二、多項選擇題(本題共4小題,每小題6分,共24分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。)
7.如圖甲所示,矩形線框abcd與直導線MN固定在同一平面內,線框的ad、bc兩條邊與導線MN平行。規定從N至M為直導線中電流的正方向,當導線MN中通以按圖乙所示規律變化的電流時,下列說法正確的是 (　　)
矩形線框中感應電流先沿abcda方向后沿adcba方向
矩形線框中感應電流始終沿abcda方向
矩形線框所受安培力方向先向左后向右
矩形線框所受安培力方向始終向左
8.磁懸浮列車是高速低耗交通工具,如圖(a)所示,它的驅動系統簡化為如圖(b)所示的物理模型。固定在列車底部的正方形金屬線框的邊長為L,匝數為N,總電阻為R;水平面內平行長直導軌間存在磁感應強度均為B、方向交互相反、邊長均為L的正方形組合勻強磁場。當磁場以速度v勻速向右移動時,可驅動停在軌道上的列車,則 (　　)
圖示時刻線框中感應電流沿逆時針方向
列車運動的方向與磁場移動的方向相同
列車速度為v'時線框中的感應電動勢大小為2NBL(v-v')
列車速度為v'時線框受到的安培力大小為
9.(2024·陜西漢中市聯考期中)如圖所示,一電阻為R的導線彎成邊長為L的等邊三角形閉合回路。虛線MN右側有磁感應強度大小為B的勻強磁場,方向垂直于閉合回路所在的平面向里。下列對三角形導線以速度v向右勻速進入磁場過程中的說法正確的是 (　　)
回路中感應電流方向為順時針方向
回路中感應電動勢的最大值E=BLv
導線所受安培力的大小可能不變
通過導線橫截面的電荷量q=
10.如圖所示,間距為L=0.1 m的光滑足夠長平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面夾角為θ=30°,M、P兩端接一阻值為R=0.1 Ω 的定值電阻,質量為m=0.1 kg、電阻不計的金屬棒ab垂直導軌放置且棒兩端始終與導軌接觸良好,導軌電阻不計,重力加速度g取10 m/s2。整個裝置處在磁感應強度大小為B=1 T、方向垂直導軌平面向上的勻強磁場中。t=0時對金屬棒施加一平行于導軌向上的拉力F,拉力F的功率恒為P=15 W,使金屬棒由靜止開始沿導軌向上運動,經過足夠長時間,達到穩定狀態后,下列說法正確的是 (　　)
金屬棒運動的速度為10 m/s
1秒內通過電阻R的電荷量為10 C
電阻R的熱功率為15 W
拉力F的大小為10 N
三、非選擇題(本題4小題,共52分)
11.(8分)某實驗小組采用如圖甲所示的實驗裝置,探究感應電動勢與磁通量變化率的關系。
(1)如圖乙,用螺旋測微器測量遮光條的寬度Δd=　　　　(1分)mm;若實驗中沒有現成的遮光條,某同學用金屬片替代,如圖丙用20分度的游標卡尺測其讀數為　　　　(1分)mm,這種做法是否合理 　　　　(1分)(填“合理”或“不合理”)。
(2)在實驗中,讓小車以不同速度靠近螺線管,記錄下光電門遮光時間Δt內感應電動勢的平均值E,改變速度多次實驗,得到多組數據。這樣實驗的設計滿足了物理實驗中常用的“控制變量法”,你認為小車以不同速度靠近螺線管過程中不變的量是:在Δt時間內　　　　　　　　　　　　　(1分)。
(3)得到多組Δt與E數據之后,若以E為縱坐標、以Δt為橫坐標畫出E-Δt圖像,發現圖像是一條曲線,不容易得出清晰的實驗結論,為了使畫出的圖像為一條直線,最簡單的改進辦法是以　　　　(1分)為橫坐標。
(4)根據改進后畫出的圖像得出的結論是:在誤差允許的范圍內　　　　　　　　　　　　　　　　____________________(2分)。
(5)其他條件都不變,若換用匝數加倍的線圈做實驗,根據實驗數據所作出的那條直線圖像斜率　　　　_______________(1分)(填“減半”“不變”或“加倍”)。
12.(12分)如圖,面積為S=0.25 m2、電阻為r=1 Ω、匝數為n=10匝的矩形線圈MNPQ內有垂直于線圈平面的勻強磁場B。矩形線圈MNPQ的兩個端點e、f通過導線連接有阻值為R1=3 Ω和R2=6 Ω的定值電阻,R2兩端用導線連接一理想電壓表。當線圈內磁場隨時間均勻變化時,電壓表的示數為4.0 V。求:
(1)(6分)線圈內因磁場變化而產生的感應電動勢的大小;
(2)(6分)線圈內磁場隨時間變化的變化率。
13.(16分)如圖所示,一個人通過定滑輪從靜止開始,在離磁場下邊界的某位置以恒定的拉力F=11 N拉一個邊長L=2 m,質量m=1 kg,電阻R=2 Ω的單匝線框,磁場寬度也為L=2 m,線框恰能勻速通過磁場。已知磁感應強度為B=0.5 T,g=10 m/s2,滑輪摩擦及空氣阻力不計,求:
(1)(5分)線框未入磁場前的加速度a;
(2)(5分)通過磁場的整個過程線框產生的焦耳熱;
(3)(6分)其他條件不變,線框進入磁場后保持(1)問恒定的加速度a繼續通過磁場,求人施加的拉力F與線框通過磁場的時間t的關系
14.(16分)如圖,兩根電阻不計,足夠長的平行光滑金屬導軌MN、PQ固定在水平面內,間距d=1 m,在導軌間寬度L=1 m的矩形區域內,有垂直于導軌平面向上的勻強磁場,磁感應強度大小B=0.5 T,一根質量mb=0.2 kg,電阻R=0.5 Ω的金屬棒b靜止在導軌上,現使另一根質量ma=0.1 kg,電阻也為R=0.5 Ω的金屬棒a以初速度v0=4 m/s從左端開始沿導軌滑動,穿過磁場區域后與b發生彈性碰撞,兩金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好。求:
(1)(4分)金屬棒a在第一次穿過磁場的過程中回路中感應電流的方向(從上向下看,是順時針還是逆時針,寫出結果即可);
(2)(4分)金屬棒a在第一次穿越磁場的過程中流過金屬棒a的電荷量q;
(3)(4分)金屬棒a穿出磁場時的速度大小v1;
(4)(4分)金屬棒a在與金屬棒b碰撞后瞬間的速度v2。
章末測評驗收卷(二)　電磁感應及其應用
1.B　[電磁爐是利用交變電流產生變化的磁場，從而使金屬鍋產生渦流，應用了電磁感應現象；電暖風機、電飯煲和電烤爐都是利用了電流的熱效應，沒有應用電磁感應現象，故B正確。]
2.B　[穿過線圈的磁感應強度均勻增加，則產生恒定的電動勢，由法拉第電磁感應定律得E＝n＝nS＝nS，故B正確。]
3.D　[我國某地上空地磁場方向有向下的分量，大小為By，當螺旋槳葉片在水平面內順時針勻速轉動(俯視)時，根據右手定則可知，a端電勢低于b端電勢，大小為E＝ByL＝ByL2ω故D正確。]
4.B　[由于小燈泡L1與電感線圈串聯，斷開S后再閉合，流過L1的電流從無到有(即增大)，電感線圈對電流有阻礙作用，所以流過燈泡L1的電流從0開始逐漸增大，最終達到I，A錯誤，B正確；由于小燈泡L2與滑動變阻器串聯，斷開S后再閉合，立即有電流通過L2，當I1電流逐漸增大時，流過L2的電流逐漸減小，最終減到I，C、D錯誤。]
5.C　[依題意，設正方形線圈橫截面積為S，根據法拉第電磁感應定律可得線圈中產生感應電動勢大小為E＝＝，又因為I＝，R＝ρ，聯立得I＝，所以可得兩線圈中產生感應電流大小之比為＝＝，故C正確。]
6.A　[磁場方向垂直紙面向里，三角形閉合導線框進入磁場時磁通量增大，根據楞次定律可知，電流方向為逆時針，電流為正，三角形閉合導線框離開磁場時磁通量減小，根據楞次定律可知，電流方向為順時針，電流為負；根據E＝Blv知，三角形閉合導線框進入磁場的過程中“有效長度l”逐漸減小，故電動勢逐漸減小，電流逐漸減小，三角形閉合導線框離開磁場的過程中“有效長度l”逐漸減小，故電動勢逐漸減小，電流逐漸減小，三角形閉合導線框全部在磁場中運動的過程中，磁通量不變，無感應電流，B、C、D錯誤，A正確。]
7.BC　[導線MN中電流先向上均勻減小后向下均勻增大，通過線框的磁通量先垂直紙面向里減小，后垂直紙面向外增大，由楞次定律“增反減同”可知，線框中感應電流始終是順時針方向，即始終沿abcda方向，A錯誤，B正確；線框中感應電流始終是順時針方向，先處于垂直紙面向里的磁場中，ad邊所在處的磁感應強度大于bc邊，所以線框所受安培力合力與ad邊所受安培力一致，由左手定則可知安培力合力水平向左，線框后處于垂直紙面向外的磁場中，同理由左手定則知安培力合力水平向右，C正確，D錯誤。]
8.BC　[線框相對磁場向左運動，根據右手定則可知圖示時刻線框中感應電流沿順時針方向，A錯誤；根據左手定則，列車受到向右的安培力，因此列車運動的方向與磁場移動的方向相同，B正確；由于前后兩條邊產生的感應電動勢順次相加，根據法拉第電磁感應定律有E＝2NBLΔv＝2NBL(v－v′)，C正確；列車速度為v′時線框受到的安培力大小為F＝2NILB＝，D錯誤。]
9.BD　[在閉合回路進入磁場的過程中，通過閉合回路的磁通量逐漸增大，根據楞次定律可知感應電流的方向為逆時針方向不變，故A錯誤；當三角形閉合回路進入磁場一半時，這時等效長度最大為L，這時感應電動勢最大E＝BLv，故B正確；閉合回路進入磁場的有效長度先變大后減小，則電流先變大后減小，由F＝BIL可知，導線所受安培力的大小先變大后減小，故C錯誤；流過回路的電荷量為q＝＝，故D正確。]
10.AB　[金屬棒達到穩定狀態后，做勻速直線運動，受力平衡，則F＝mgsin θ＋ILB，又P＝Fv，I＝，E＝BLv，解得v＝10 m/s，A正確；由q＝Δt，＝，＝得1秒內通過電阻R的電荷量為q＝＝ΔS＝＝10 C，B正確；由P＝I2R，I＝，E＝BLv得電阻R的熱功率為P＝10 W，C錯誤；拉力F的大小為F＝＝1.5 N，D錯誤。]
11.(1)4.700(4.698～4.702)　50.15　不合理　(2)穿過線圈的磁通量的變化量　(3)　(4)感應電動勢與磁通量的變化率成正比(或者磁通量變化量相同的情況下，感應電動勢與時間成反比)　(5)加倍　[(1)螺旋測微器讀數為4.5 mm＋20.0×0.01 mm＝4.700 mm; 游標卡尺的讀數為50 mm＋3×0.05 mm＝50.15 mm；遮光條越窄，遮光條經過光電門時的平均速度越接近小車的瞬時速度，而遮光條的寬度越大，小車的速度誤差越大，故不能用金屬片替代遮光條，這種做法不合理。
(2) 在遮光條每次經過光電門的過程中，磁鐵與線圈之間相對位置的改變量都一樣，穿過線圈磁通量的變化量ΔΦ都相同。
(3) E＝n，因ΔΦ不變，E與成正比，橫坐標應該是。
(4) 感應電動勢與磁通量變化率成正比(或者在磁通量變化量相同的情況下，感應電動勢與時間成反比)。
(5) 匝數n加倍后，產生的感應電動勢加倍，E圖像縱坐標加倍，橫坐標不變，所以新圖像的斜率加倍。]
12.(1)6 V　(2)2.4 T/s
解析　(1)外電阻總阻值為R＝＝2 Ω，
則電路中電流為I＝＝2 A
則感應電動勢大小為E＝I(R＋r)＝6 V。
(2)根據E＝n＝n·S得＝2.4 T/s
故線圈內磁場隨時間變化的變化率為2.4 T/s。
13.(1)1 m/s2　(2)4 J　(3)F＝t＋12(N)
解析　(1)未進入磁場前，根據牛頓第二定律有
F－mg＝ma
解得a＝1 m/s2。
(2)進入磁場時，因為受力平衡有F＝mg＋ILB
則Q＝ILB·2L＝4 J。
(3)勻速進入磁場時I＝，解得v0＝2 m/s
以加速度a進入磁場時有F－ILB－mg＝ma
I＝，v＝v0＋at
聯立可得F＝t＋12(N)。
14.(1)逆時針方向　(2)0.5 C　(3)1.5 m/s　(4)0.5 m/s，方向水平向左
解析　(1)由右手定則可知，第一次穿過磁場時回路中有逆時針方向的感應電流。
(2)金屬棒a在第一次穿過磁場的過程中平均電動勢
＝
通過的電量q＝·Δt＝·Δt＝＝＝ C＝0.5 C。
(3)金屬棒a第一次穿過磁場的過程中，由動量定理可知
－BdΔt＝mav1－mav0，Δt＝q
代入數據解得v1＝1.5 m/s。
(4)兩棒發生彈性碰撞，以向右為正方向，由動量守恒定律有
mav1＝mav2＋mbv
由機械能守恒定律有
mav＝mav＋mbv2
代入數據解得v2＝－0.5 m/s。(共32張PPT)
章末測評驗收卷(二)
(時間：75分鐘　滿分：100分)
第2章 電磁感應及其應用
B
一、單項選擇題(本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。)
1.在一些常用的家用電器中。應用電磁感應現象的是(　　)
解析　電磁爐是利用交變電流產生變化的磁場，從而使金屬鍋產生渦流，應用了電磁感應現象；電暖風機、電飯煲和電烤爐都是利用了電流的熱效應，沒有應用電磁感應現象，故B正確。
B
2.如圖(a)為某中學物理興趣小組為研究無線充電技術，動手制作的一個“特斯拉線圈”。其原理圖如圖(b)所示，線圈匝數為n，面積為S，若在t時間內，勻強磁場平行于線圈軸線穿過線圈，其磁感應強度大小由B1均勻增加到B2，則該段時間內線圈兩端的電勢差的大小(　　)
D
3.某國產直升機在我國某地上空懸停，長度為L的導體螺旋槳葉片在水平面內順時針勻速轉動(俯視)，轉動角速度為ω。該處地磁場的水平分量為Bx，豎直分量為By。葉片的近軸端為a，遠軸端為b。忽略轉軸的尺寸，則葉片中感應電動勢為(　　)
B
4.在如圖所示的電路中電源內阻不能忽略，兩個相同的小燈泡L1和L2分別串聯一個帶鐵芯的電感線圈L和一個滑動變阻器R。閉合開關S后，調整R，使L1和L2發光的亮度一樣，此時流過兩個燈泡的電流均為I。然后，斷開S。若t′時刻再閉合S，則在t′前后的一小段時間內，正確反映流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時間t變化的圖像是(　　)
解析　由于小燈泡L1與電感線圈串聯，斷開S后再閉合，流過L1的電流從無到有(即增大)，電感線圈對電流有阻礙作用，所以流過燈泡L1的電流從0開始逐漸增大，最終達到I，A錯誤，B正確；由于小燈泡L2與滑動變阻器串聯，斷開S后再閉合，立即有電流通過L2，當I1電流逐漸增大時，流過L2的電流逐漸減小，最終減到I，C、D錯誤。
C
5.(2024·福建龍巖期末)如圖所示，有a、b兩個閉合單匝正方形線圈，用材料和粗細均相同的導線制成，線圈邊長la∶lb＝2∶1，圖示區域內有垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應強度隨時間均勻變化，不考慮線圈之間的相互影響，則a、b線圈中感應電流大小之比為(　　)
A.1∶2　　 B.1∶1　　
C.2∶1　　 D.4∶1
A
6.如圖所示，在平行虛線區域內存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，粗細均勻的三角形閉合導線框abc的ab邊與磁場邊界平行(bc邊長度小于磁場區域寬度)。現使導線框水平向右勻速穿過磁場區域，且速度方向與ab邊始終垂直。若規定電流在導線框中沿逆時針方向為正，在該過程中，導線框中的感應電流i隨時間t的變化規律，可能如下面哪一圖線所示(　　)
解析　磁場方向垂直紙面向里，三角形閉合導線框進入磁場時磁通量增大，根據楞次定律可知，電流方向為逆時針，電流為正，三角形閉合導線框離開磁場時磁通量減小，根據楞次定律可知，電流方向為順時針，電流為負；根據E＝Blv知，三角形閉合導線框進入磁場的過程中“有效長度l”逐漸減小，故電動勢逐漸減小，電流逐漸減小，三角形閉合導線框離開磁場的過程中“有效長度l”逐漸減小，故電動勢逐漸減小，電流逐漸減小，三角形閉合導線框全部在磁場中運動的過程中，磁通量不變，無感應電流，B、C、D錯誤，A正確。
BC
二、多項選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。)
7.如圖甲所示，矩形線框abcd與直導線MN固定在同一平面內，線框的ad、bc兩條邊與導線MN平行。規定從N至M為直導線中電流的正方向，當導線MN中通以按圖乙所示規律變化的電流時，下列說法正確的是(　　)
A.矩形線框中感應電流先沿abcda方向后沿adcba
方向
B.矩形線框中感應電流始終沿abcda方向
C.矩形線框所受安培力方向先向左后向右
D.矩形線框所受安培力方向始終向左
解析　導線MN中電流先向上均勻減小后向下均勻增大，通過線框的磁通量先垂直紙面向里減小，后垂直紙面向外增大，由楞次定律“增反減同”可知，線框中感應電流始終是順時針方向，即始終沿abcda方向，A錯誤，B正確；線框中感應電流始終是順時針方向，先處于垂直紙面向里的磁場中，ad邊所在處的磁感應強度大于bc邊，所以線框所受安培力合力與ad邊所受安培力一致，由左手定則可知安培力合力水平向左，線框后處于垂直紙面向外的磁場中，同理由左手定則知安培力合力水平向右，C正確，D錯誤。
BC
8.磁懸浮列車是高速低耗交通工具，如圖(a)所示，它的驅動系統簡化為如圖(b)所示的物理模型。固定在列車底部的正方形金屬線框的邊長為L，匝數為N，總電阻為R；水平面內平行長直導軌間存在磁感應強度均為B、方向交互相反、邊長均為L的正方形組合勻強磁場。當磁場以速度v勻速向右移動時，可驅動停在軌道上的列車，則(　　)
BD
9.(2024·陜西漢中市聯考期中)如圖所示，一電阻為R的導線彎成邊長為L的等邊三角形閉合回路。虛線MN右側有磁感應強度大小為B的勻強磁場，方向垂直于閉合回路所在的平面向里。下列對三角形導線以速度v向右勻速進入磁場過程中的說法正確的是(　　)
AB
10.如圖所示，間距為L＝0.1 m的光滑足夠長平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面夾角為θ＝30°，M、P兩端接一阻值為R＝0.1 Ω 的定值電阻，質量為m＝0.1 kg、電阻不計的金屬棒ab垂直導軌放置且棒兩端始終與導軌接觸良好，導軌電阻不計，重力加速度g取10 m/s2。整個裝置處在磁感應強度大小為B＝1 T、方向垂直導軌平面向上的勻強磁場中。t＝0時對金屬棒施加一平行于導軌向上的拉力F，拉力F的功率恒為P＝15 W，使金屬棒由靜止開始沿導軌向上運動，經過足夠長時間，達到穩定狀態后，下列說法正確的是(　　)
A.金屬棒運動的速度為10 m/s
B.1秒內通過電阻R的電荷量為10 C
C.電阻R的熱功率為15 W
D.拉力F的大小為10 N
三、非選擇題(本題4小題，共52分)
11.(8分)某實驗小組采用如圖甲所示的實驗裝置，探究感應電動勢與磁通量變化率的關系。
(1)如圖乙，用螺旋測微器測量遮光條的寬度Δd＝________mm；若實驗中沒有現成的遮光條，某同學用金屬片替代，如圖丙用20分度的游標卡尺測其讀數為________mm，這種做法是否合理？________(填“合理”或“不合理”)。
(2)在實驗中，讓小車以不同速度靠近螺線管，記錄下光電門遮光時間Δt內感應電動勢的平均值E，改變速度多次實驗，得到多組數據。這樣實驗的設計滿足了物理實驗中常用的“控制變量法”，你認為小車以不同速度靠近螺線管過程中不變的量是：在Δt時間內___________________________。
(3)得到多組Δt與E數據之后，若以E為縱坐標、以Δt為橫坐標畫出E－Δt圖像，發現圖像是一條曲線，不容易得出清晰的實驗結論，為了使畫出的圖像為一條直線，最簡單的改進辦法是以________為橫坐標。
(4)根據改進后畫出的圖像得出的結論是：在誤差允許的范圍內_____________________________
________________________________________。
(5)其他條件都不變，若換用匝數加倍的線圈做實驗，根據實驗數據所作出的那條直線圖像斜率________(填“減半”“不變”或“加倍”)。
解析　(1)螺旋測微器讀數為4.5 mm＋20.0×0.01 mm＝4.700 mm; 游標卡尺的讀數為50 mm＋3×0.05 mm＝50.15 mm；遮光條越窄，遮光條經過光電門時的平均速度越接近小車的瞬時速度，而遮光條的寬度越大，小車的速度誤差越大，故不能用金屬片替代遮光條，這種做法不合理。
(2) 在遮光條每次經過光電門的過程中，磁鐵與線圈之間相對位置的改變量都一樣，穿過線圈磁通量的變化量ΔΦ都相同。
(4) 感應電動勢與磁通量變化率成正比(或者在磁通量變化量相同的情況下，感應電動勢與時間成反比)。
12.(12分)如圖，面積為S＝0.25 m2、電阻為r＝1 Ω、匝數為n＝10匝的矩形線圈MNPQ內有垂直于線圈平面的勻強磁場B。矩形線圈MNPQ的兩個端點e、f通過導線連接有阻值為R1＝3 Ω和R2＝6 Ω的定值電阻，R2兩端用導線連接一理想電壓表。當線圈內磁場隨時間均勻變化時，電壓表的示數為4.0 V。求：
13.(16分)如圖所示，一個人通過定滑輪從靜止開始，在離磁場下邊界的某位置以恒定的拉力F＝11 N拉一個邊長L＝2 m，質量m＝1 kg，電阻R＝2 Ω的單匝線框，磁場寬度也為L＝2 m，線框恰能勻速通過磁場。已知磁感應強度為B＝0.5 T，g＝10 m/s2，滑輪摩擦及空氣阻力不計，求：
(1)線框未入磁場前的加速度a；
(2)通過磁場的整個過程線框產生的焦耳熱；
(3)其他條件不變，線框進入磁場后保持(1)問恒定的加
速度a繼續通過磁場，求人施加的拉力F與線框通過磁
場的時間t的關系？
解析　(1)未進入磁場前，根據牛頓第二定律有
F－mg＝ma
解得a＝1 m/s2。
(2)進入磁場時，因為受力平衡有F＝mg＋ILB
則Q＝ILB·2L＝4 J。
14.(16分)如圖，兩根電阻不計，足夠長的平行光滑金屬導軌MN、PQ固定在水平面內，間距d＝1 m，在導軌間寬度L＝1 m的矩形區域內，有垂直于導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度大小B＝0.5 T，一根質量mb＝0.2 kg，電阻R＝0.5 Ω的金屬棒b靜止在導軌上，現使另一根質量ma＝0.1 kg，電阻也為R＝0.5 Ω的金屬棒a以初速度v0＝4 m/s從左端開始沿導軌滑動，穿過磁場區域后與b發生彈性碰撞，兩金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好。求：
(1)金屬棒a在第一次穿過磁場的過程中回路中感應電流的方向(從上向下看，是順時針還是逆時針，寫出結果即可)；
(2)金屬棒a在第一次穿越磁場的過程中流過
金屬棒a的電荷量q；
(3)金屬棒a穿出磁場時的速度大小v1；
(4)金屬棒a在與金屬棒b碰撞后瞬間的速度v2。
答案　(1)逆時針方向　(2)0.5 C　(3)1.5 m/s　(4)0.5 m/s，方向水平向左
解析　(1)由右手定則可知，第一次穿過磁場時回路中有逆時針方向的感應電流。
(4)兩棒發生彈性碰撞，以向右為正方向，
由動量守恒定律有mav1＝mav2＋mbv

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