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章末測評驗收卷(二)　電磁感應　
(滿分:100分)
一、單項選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28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.(2024·廣東湛江高二期末)以下現象中屬于渦流現象的應用的是 (　　)
A B
C D
2.圖甲為某款“自發電”無線門鈴按鈕,其“發電”原理如圖乙所示,按下門鈴按鈕的過程磁鐵靠近螺線管,松開門鈴按鈕磁鐵遠離螺線管回歸原位置。下列說法正確的是 (　　)
按下按鈕的過程,螺線管P端電勢較高
松開按鈕的過程,螺線管P端電勢較高
按住按鈕不動,螺線管中產生恒定的感應電動勢
若按下和松開按鈕的時間相同,螺線管產生相同的感應電動勢
3.如圖甲所示,絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環,在圓環的正上方放置一個螺線管,在螺線管中通入如圖乙所示的電流,電流從螺線管a端流入為正。以下說法正確的是 (　　)
0~1 s內圓環面積有擴張的趨勢
1~2 s內圓環面積有收縮的趨勢
1~2 s內和2~3 s內圓環中的感應電流方向相同
從上往下看,0~2 s內圓環中的感應電流先逆時沿針方向、后沿順時針方向
4.(2024·廣東深圳高二期末)一種重物緩降裝置簡化物理模型如圖所示,足夠長的輕質絕緣細線連接且纏繞在銅軸上,另一端懸掛著一個重物,一個銅制圓盤也焊接在銅軸上,銅軸的外側和大圓盤的外側通過電刷及導線與外界的一個燈泡相連,整個裝置位于垂直于圓盤面的勻強磁場中,現將重物從合適位置由靜止釋放,整個圓盤將在重物的作用下一起轉動,產生的電流可以使燈泡發光,不計除燈泡電阻外的其余電阻和一切摩擦阻力。下列說法正確的是 (　　)
此裝置是利用電磁感應現象制成的
通過燈泡的電流方向由左向右
重物下降越快,圓盤的阻尼作用越小
重物減小的機械能全部轉化為燈泡消耗的電能
5.如圖所示,兩根電阻不計的光滑金屬導軌平行放置在傾角為θ的斜面上,導軌間距為L,導軌下端接有電阻R,勻強磁場B垂直于斜面向上,電阻可忽略不計的金屬棒ab質量為m,受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用,金屬棒沿導軌以速度v勻速上滑,則它在上滑h高度的過程中,以下說法正確的是 (　　)
安培力對金屬棒所做的功為W=
金屬棒克服安培力做的功等于回路中產生的焦耳熱
拉力F做的功等于回路中增加的焦耳熱
金屬棒克服重力做的功等于恒力F做的功
6.矩形導線框abcd放在勻強磁場中,在外力控制下處于靜止狀態,如圖甲所示。磁感線方向與導線框所在平面垂直,磁感應強度B隨時間變化的圖像如圖乙所示。t=0時刻,磁感應強度的方向垂直導線框平面向里,在0~4 s時間內,導線框中感應電流隨時間變化(規定以順時針為正方向)和ad邊所受安培力隨時間變化的圖像(規定以向左為安培力正方向)正確的是下圖中的 (　　)
A B
C D
7.如圖所示,金屬圓環內外半徑為r和2r,勻強磁場B垂直圓環平面向里,兩環之間接有電容器,在兩環間且接觸良好的金屬導體ab棒可繞圓心以角速度ω逆時針旋轉,已知電容器的電容為C,則下列說法正確是 (　　)
電容器c極板帶負電 cd間電壓逐漸增大
金屬棒ab產生的電動勢為Bωr2 電容器所帶電量為CBωr2
二、多項選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18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。)
8.(2024·廣東廣州高二期末)法拉第圓盤發電機的示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上,兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸。圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中,半徑為L。若從上向下看,圓盤以角速度ω順時針轉動,下列說法正確的有 (　　)
P的電勢高于Q的電勢
P的電勢低于Q的電勢
圓盤轉動產生的感應電動勢為BL2ω
若圓盤轉動的角速度變為原來的2倍,則電流在R上的熱功率也變為原來的2倍
9.在如圖所示的電路中,燈泡A1和A2的規格相同,L為自感系數較大的線圈,其直流電阻為RL。甲同學先閉合開關S,調節滑動變阻器R和R1,使A1和A2都正常發光,然后斷開開關S。乙同學在甲同學走后,接通該電路繼續實驗,就乙同學觀察到的實驗現象,下列說法正確的是 (　　)
閉合開關S后,燈泡A1、A2都逐漸亮起來
閉合開關S后,燈泡A1逐漸亮起來,燈泡A2立即亮起
閉合開關S待電路穩定后斷開開關S,燈泡A1立即熄滅,燈泡A2逐漸熄滅
閉合開關S待電路穩定后斷開開關S,燈泡A1、A2都逐漸熄滅
10.(2024·廣東廣州高二期中)如圖,單匝線圈ABCD在外力作用下以速度v向右勻速進入勻強磁場,第二次又以速度2v勻速進入同一勻強磁場,則第二次進入與第一次進入的過程中 (　　)
線圈中電流之比為2∶1 通過橫截面的電量之比為2∶1
外力做功的功率之比為2∶1 線圈中產生熱量之比為2∶1
三、非選擇題(本題5小題,共54分。)
11.(7分)(2024·廣東湛江高二期末)如果在閉合開關時發現靈敏電流計的指針向右偏了一下,那么閉合開關后可能出現的情況有:
(1)將原線圈迅速插入副線圈時,靈敏電流計指針將向　　　　(2分)(選填“左”或“右”)偏轉。
(2)原線圈插入副線圈后,閉合開關,將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時,靈敏電流計指針將向　　　　(2分)(選填“左”或“右”)偏轉。
(3)原線圈插入副線圈后,閉合開關,將滑動變阻器觸頭從最左端拉到最右端,第一次快拉,第二次較慢拉,兩情況下線圈中產生的感應電動勢的大小關系是E1　　　　E2(3分)(選填“大于”“等于”或“小于”)。
12.(10分)(2024·廣東深圳高二期末)如圖所示的電路可用來研究電磁感應現象及判定感應電流的方向。
(1)在圖中用實線代替導線把它們連成實驗電路。(3分)
(2)將線圈A插入線圈B中,合上開關S,能使線圈B中磁通量增加的實驗操作是　　　　。(3分)
A.插入鐵芯F B.拔出線圈A
C.使變阻器阻值R變小 D.斷開開關S
(3)某同學第一次將滑動變阻器的滑片P從變阻器的左端快速滑到右端,第二次將滑動變阻器的滑片P從變阻器的左端慢慢滑到右端,發現電流計的指針擺動的幅度大小不同,第一次比第二次的幅度　　　　(2分)(選填“大”或“小”),原因是線圈中的　　　　　　　　(2分)(選填“磁通量”“磁通量的變化量”或“磁通量變化率”)第一次比第二次的大。
13.(9分)如圖所示,面積為0.3 m2的100匝線圈處在勻強磁場中,磁場方向垂直于線圈平面向里,已知磁感應強度隨時間均勻增大,變化率為=0.5 T/s,定值電阻R1=6 Ω,線圈電阻R2=4 Ω,求:
(1)(3分)回路中的感應電動勢大小;
(2)(3分)回路中電流的大小和通過R1的電流方向;
(3)(3分)a、b兩點間的電勢差。
14.(13分)如圖所示,MN、PQ為足夠長的、間距L=0.5 m的平行光滑金屬導軌,導軌平面與水平面間的夾角θ=37°,N、Q間連接的電阻R=4 Ω,勻強磁場垂直于導軌平面向上,磁感應強度大小B=1 T。將一根質量m=0.05 kg的金屬棒從ab位置由靜止釋放,當金屬棒滑行至cd處時,金屬棒開始做勻速直線運動。金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與導軌垂直,且與導軌接觸良好,金屬棒接入回路的電阻r=1 Ω,導軌的電阻不計。取重力加速度大小g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
(1)(6分)金屬棒運動到cd位置時的速度大小vm;
(2)(7分)當金屬棒的速度大小v=1 m/s時,金屬棒的加速度大小a。
15.(15分)如圖甲所示,水平面上固定一個10匝的邊長為L=10 cm、總電阻為r=2.0 Ω的正方形線圈,線圈端點a、b通過導線與間距為d=0.5 m的足夠長平行傾斜金屬導軌相連,導軌與水平方向的夾角θ=30°,金屬桿MN質量為m=0.1 kg,電阻為R=1 Ω,放在導軌足夠高處與導軌垂直且接觸良好。已知整個線圈處于豎直向下的磁場中,磁感應強度B0隨時間t的變化如圖乙所示,從t0=0.2 s時刻起該磁場不再變化;傾斜導軌處于垂直于導軌平面向下的勻強磁場中,磁感應強度大小為B=1 T,忽略其余電阻,重力加速度為g=10 m/s2,已知0~t0時間內金屬桿MN剛好不下滑,設最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,求:
(1)(7分)0~t0時間內,a、b兩點之間的電勢差Uab;
(2)(8分)MN從開始下滑到速度v=2 m/s過程中,沿導軌下滑的距離為s=1.6 m,求該過程MN上產生的焦耳熱。
章末測評驗收卷(二)　電磁感應
1.A　[金屬探測儀可以探測人身是否攜帶金屬物品，是通過金屬上產生渦流而使報警器發出警告的， 故A正確；電烤箱是利用電流發熱的原理，故B錯誤；車載充電器沒有應用渦流現象，故C錯誤；高壓帶電作業屏蔽服是利用靜電屏蔽原理，故D錯誤。]
2.B　[按下按鈕的過程，穿過螺線管的磁通量向左增大，根據楞次定律可知螺線管中感應電流為從P端流入從Q端流出，螺線管充當電源，則Q端電勢較高，故A錯誤；松開按鈕的過程，穿過螺線管的磁通量向左減小，根據楞次定律可知螺線管中感應電流為從Q端流入從P端流出，螺線管充當電源，則P端電勢較高，故B正確；按住按鈕不動，穿過螺線管的磁通量不變，螺線管不會產生感應電動勢，故C錯誤；若按下和松開按鈕的時間相同，螺線管中磁通量的變化率相同，故螺線管產生的感應電動勢大小相等，方向相反，故D錯誤。]
3.C　[根據右手螺旋定則可知，在0～1 s內，穿過線圈的磁通量向上的增多，根據楞次定律可知，線圈內的感應電流產生的磁場向下，感應電流沿順時針方向(從上往下看)，利用左手定則可知，線圈有收縮的趨勢，A錯誤；根據右手螺旋定則，在1～2 s內，穿過線圈的磁通量向上的減少，根據楞次定律可知，線圈內的感應電流產生的磁場向上，感應電流沿逆時針方向(從上往下看)，利用左手定則可知，線圈有擴張的趨勢，B錯誤；根據右手螺旋定則，在2～3 s內，穿過線圈的磁通量向下的增多，根據楞次定律可知，線圈內的感應電流產生的磁場向上，感應電流沿逆時針方向(從上往下看)，C正確；從上往下看，0～2 s內圓環中的感應電流先沿順時針方向、后沿逆時針方向，D錯誤。]
4.A　[根據題意可知，此裝置是利用電磁感應現象制成的，故A正確；根據右手定則可以判斷，通過燈泡的電流方向由右向左，故B錯誤；重物下降速度越快，感應電動勢越大，圓盤阻尼作用越大，故C錯誤；重物減小的重力勢能轉化為裝置的動能和燈泡消耗的電能，故D錯誤。]
5.B　[根據左手定則和運動分析可判斷此過程安培力做負功，A錯誤；由功能關系可知，金屬棒克服安培力做的功等于回路中產生的焦耳熱，B正確；由功能關系可知，拉力做的功等于回路中焦耳熱與金屬棒重力勢能增加量之和，C錯誤；金屬棒克服重力做的功等于恒力F做的功減去金屬棒克服安培力做的功，故金屬棒克服重力做的功小于恒力F做的功，D錯誤。]
6.C　[在0～1 s時間內，線框中磁場方向垂直線框平面向里且均勻減小，產生感應電流大小恒定，方向為順時針(正方向)，ad邊所受安培力F＝BIL，L不變，感應電流大小恒定，安培力大小隨B減小而減小，根據左手定則，0～1 s時間內，ad邊所受安培力方向向左(正方向)；在1～2 s時間內，線框中磁場方向垂直紙面向外且大小均勻增大，產生感應電流大小恒定，方向順時針(正方向)，ad邊所受安培力F＝BIL，L不變，感應電流大小恒定，安培力大小隨B增大而增大，根據左手定則，1～2 s時間內，ad邊所受安培力方向向右(負方向)；在2～3 s時間內，線框中磁場方向垂直紙面向外且大小均勻減小，產生感應電流大小恒定，方向為逆時針(負方向)，ad邊所受安培力F＝BIL，L不變，感應電流大小恒定，安培力大小隨B減小而減小，根據左手定則，2～3 s時間內，ad邊所受安培力方向向左(正方向)；在3～4 s時間內，線框中磁場方向垂直紙面向里且大小均勻增大，產生感應電流大小恒定，方向為逆時針(負方向)，ad邊所受安培力F＝BIL，L不變，感應電流大小恒定，安培力大小隨B增大而增大，根據左手定則，3～4 s時間內，ad邊所受安培力方向向右(負方向)。故C正確。]
7.D　[ab棒切割磁感線產生感應電動勢，根據右手定則可知，a端為低電勢，b端為高電勢，則電容器c極板帶正電，d極板帶負電，A錯誤；根據切割磁感線產生感應電動勢有E＝BLv＝Brω×＝Bωr2，cd間電壓等于感應電動勢，保持不變，B、C錯誤；電容器的帶電量為Q＝CE＝CBωr2，D正確。]
8.BC　[把圓盤等效為無數根輻射狀導體棒，根據右手定則可知，電流從P流向Q，又因為此時PQ段相當于電源，故P的電勢低于Q的電勢，故A錯誤，B正確；設圓盤轉動了Δt時間，則該時間內，等效導體棒掃過面積的磁通量為ΔΦ＝BL2ωΔt，故C正確；根據法拉第電磁感應定律有E＝＝BL2ω，若圓盤轉動的角速度變為原來的2倍，則感應電動勢變為原來的2倍，此時電流在R上的熱功率變為原來的4倍，故D錯誤。]
9.BD　[閉合開關S，燈泡A2與電源構成的回路沒有線圈，立即亮起，燈泡A1與線圈串聯，逐漸亮起，故A錯誤，B正確；電路穩定后斷開開關S，由于自感現象，線圈中電流會逐漸減小，燈泡A1、A2與線圈構成閉合回路，燈泡A1、A2逐漸熄滅，故C錯誤，D正確。]
10.AD　[根據導體棒切割磁感線產生感應電動勢，由E＝BLv，得E1∶E2＝1∶2，由歐姆定律有I2∶I1＝∶＝2∶1，故A正確；由電量q＝Δt＝，得q2∶q1＝1∶1，故B錯誤；勻速進入，外力做功的功率與克服安培力做功的功率相等，由P＝I2R，得P2∶P1＝4∶1，故C錯誤；產生的熱量為Q＝Pt＝P，得Q2∶Q1＝2∶1，故D正確。]
11.(1)右　(2)右　(3)大于
解析　(1)閉合開關時發現靈敏電流計的指針向右偏了一下，說明線圈B中磁通量增加，產生的感應電流使靈敏電流計的指針右偏，現將原線圈迅速插入副線圈時，線圈B中磁通量增加，故產生的感應電流也使靈敏電流計的指針右偏。
(2)同理可知，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，線圈B中磁通量增加，靈敏電流計指針將向右偏轉。
(3)由法拉第電磁感應定律可知E＝n，滑動變阻器觸頭從最左端拉到最右端滑動的越快，線圈A中的電流變化越快，線圈B中的磁通量變化越快，產生的感應電動勢越大，故兩情況下線圈中產生的感應電動勢的大小關系是E1>E2。
12.(1)見解析圖　(2)AC　(3)大　磁通量變化率
解析　(1)將電源、開關、滑動變阻器、線圈A串聯相接，組成一個回路，再將電流計與線圈B相接組成一個回路，電路如圖所示。
(2)插入鐵芯F時，線圈A的磁場增強，穿過線圈B的磁通量增加， A正確；拔出線圈A時，穿過線圈B的磁通量減少，B錯誤；使變阻器阻值R變小，流經線圈A的電流增大，產生的磁場增強，穿過線圈B的磁通量增加，C正確；斷開開關S時，流經線圈A的電流減小，磁場減弱，穿過線圈B的磁通量減小，D錯誤。
(3)第一次將滑動變阻器的滑片P從變阻器的左端快速滑到右端，線圈A的電流變化的快，產生的磁場變化的快，穿過線圈B的磁通量變化的快，產生感應電動勢大，感應電流大，電流計的指針擺動的幅度大；第二次將滑動變阻器的滑片P從變阻器的左端慢慢滑到右端，線圈A的電流變化的慢，產生的磁場變化的慢，穿過線圈B的磁通量變化的慢，產生感應電動勢小，感應電流小，電流計的指針擺動的幅度小。因此第一次比第二次的磁通量的變化率大，則電流計的指針擺動幅度第一次比第二次的大。
13.(1)15 V　(2)1.5 A　由d→c　(3)9 V
解析　(1)感應電動勢大小為
E＝N＝NS＝15 V。
(2)電流的大小為I＝＝1.5 A
磁感應強度隨時間均勻增大，根據楞次定律可知，通過R1的電流方向為由d→c。
(3)a、b兩點間的電勢差為R1兩端電壓，為
U＝IR1＝9 V。
14.(1)6 m/s　(2)5 m/s2
解析　(1)金屬棒到達cd位置時，金屬棒切割磁感線產生的感應電動勢為E＝BLvm
根據閉合電路的歐姆定律有I＝
金屬棒受到的安培力F＝BIL＝
根據金屬棒受力平衡有mgsin θ＝F
代入數據解得vm＝6 m/s。
(2)對金屬棒受力分析，根據牛頓第二定律有
mgsin θ－＝ma
代入數據解得a＝5 m/s2。
15.(1)－0.4 V　(2)0.04 J
解析　(1)根據題意，由法拉第電磁感應定律可得，感應電動勢為E＝n＝nL2
代入數據解得E＝1.2 V
感應電流為I＝＝0.4 A
由楞次定律可知，b點電勢高于a點電勢，則a、b兩點之間的電勢差為Uab＝－IR＝－0.4 V。
(2)根據題意，設金屬桿MN與導軌間的滑動摩擦力為f，由平衡條件有mgsin θ＝f＋BId
解得f＝mgsin θ－BId＝0.3 N
金屬桿MN從開始下滑到速度v＝2 m/s過程中，沿導軌下滑的距離為s＝1.6 m，設此過程中金屬桿MN克服安培力做的功為W
由動能定理有mgsin θ·s－fs－W＝mv2
解得W＝0.12 J
根據功能關系可知產生的總焦耳熱為Q＝W＝0.12 J
該過程MN上產生的焦耳熱Q′＝Q＝0.04 J。(共31張PPT)
章末測評驗收卷(二)
(時間：75分鐘　滿分：100分)
第二章　電磁感應
A
一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28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.(2024·廣東湛江高二期末)以下現象中屬于渦流現象的應用的是(　　)
解析　金屬探測儀可以探測人身是否攜帶金屬物品，是通過金屬上產生渦流而使報警器發出警告的， 故A正確；電烤箱是利用電流發熱的原理，故B錯誤；車載充電器沒有應用渦流現象，故C錯誤；高壓帶電作業屏蔽服是利用靜電屏蔽原理，故D錯誤。
B
2.圖甲為某款“自發電”無線門鈴按鈕，其“發電”原理如圖乙所示，按下門鈴按鈕的過程磁鐵靠近螺線管，松開門鈴按鈕磁鐵遠離螺線管回歸原位置。下列說法正確的是(　　)
A.按下按鈕的過程，螺線管P端電勢較高
B.松開按鈕的過程，螺線管P端電勢較高
C.按住按鈕不動，螺線管中產生恒定的感
應電動勢
D.若按下和松開按鈕的時間相同，螺線管產生相同的感應電動勢
解析　按下按鈕的過程，穿過螺線管的磁通量向左增大，根據楞次定律可知螺線管中感應電流為從P端流入從Q端流出，螺線管充當電源，則Q端電勢較高，故A錯誤；松開按鈕的過程，穿過螺線管的磁通量向左減小，根據楞次定律可知螺線管中感應電流為從Q端流入從P端流出，螺線管充當電源，則P端電勢較高，故B正確；按住按鈕不動，穿過螺線管的磁通量不變，螺線管不會產生感應電動勢，故C錯誤；若按下和松開按鈕的時間相同，螺線管中磁通量的變化率相同，故螺線管產生的感應電動勢大小相等，方向相反，故D錯誤。
C
3.如圖甲所示，絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環，在圓環的正上方放置一個螺線管，在螺線管中通入如圖乙所示的電流，電流從螺線管a端流入為正。以下說法正確的是(　　)
A.0～1 s內圓環面積有擴張的趨勢
B.1～2 s內圓環面積有收縮的趨勢
C.1～2 s內和2～3 s內圓環中的感應
電流方向相同
D.從上往下看，0～2 s內圓環中的感
應電流先逆時沿針方向、后沿順時針方向
解析　根據右手螺旋定則可知，在0～1 s內，穿過線圈的磁通量向上的增多，根據楞次定律可知，線圈內的感應電流產生的磁場向下，感應電流沿順時針方向(從上往下看)，利用左手定則可知，線圈有收縮的趨勢，A錯誤；根據右手螺旋定則，在1～2 s內，穿過線圈的磁通量向上的減少，根據楞次定律可知，線圈內的感應電流產生的磁場向上，感應電流沿逆時針方向(從上往下看)，利用左手定則可知，線圈有擴張的趨勢，B錯誤；根據右手螺旋定則，在2～3 s內，穿過線圈的磁通量向下的增多，根據楞次定律可知，線圈內的感應電流產生的磁場向上，感應電流沿逆時針方向(從上往下看)，C正確；從上往下看，0～2 s內圓環中的感應電流先沿順時針方向、后沿逆時針方向，D錯誤。
A
4.(2024·廣東深圳高二期末)一種重物緩降裝置簡化物理模型如圖所示，足夠長的輕質絕緣細線連接且纏繞在銅軸上，另一端懸掛著一個重物，一個銅制圓盤也焊接在銅軸上，銅軸的外側和大圓盤的外側通過電刷及導線與外界的一個燈泡相連，整個裝置位于垂直于圓盤面的勻強磁場中，現將重物從合適位置由靜止釋放，整個圓盤將在重物的作用下一起轉動，產生的電流可以使燈泡發光，不計除燈泡電阻外的其余電阻和一切摩擦阻力。下列說法正確的是(　　)
A.此裝置是利用電磁感應現象制成的
B.通過燈泡的電流方向由左向右
C.重物下降越快，圓盤的阻尼作用越小
D.重物減小的機械能全部轉化為燈泡消耗的電能
解析　根據題意可知，此裝置是利用電磁感應現象制成的，故A正確；根據右手定則可以判斷，通過燈泡的電流方向由右向左，故B錯誤；重物下降速度越快，感應電動勢越大，圓盤阻尼作用越大，故C錯誤；重物減小的重力勢能轉化為裝置的動能和燈泡消耗的電能，故D錯誤。
B
5.如圖所示，兩根電阻不計的光滑金屬導軌平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌間距為L，導軌下端接有電阻R，勻強磁場B垂直于斜面向上，電阻可忽略不計的金屬棒ab質量為m，受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用，金屬棒沿導軌以速度v勻速上滑，則它在上滑h高度的過程中，以下說法正確的是(　　)
解析　根據左手定則和運動分析可判斷此過程安培力做負功，A錯誤；由功能關系可知，金屬棒克服安培力做的功等于回路中產生的焦耳熱，B正確；由功能關系可知，拉力做的功等于回路中焦耳熱與金屬棒重力勢能增加量之和，C錯誤；金屬棒克服重力做的功等于恒力F做的功減去金屬棒克服安培力做的功，故金屬棒克服重力做的功小于恒力F做的功，D錯誤。
C
6.矩形導線框abcd放在勻強磁場中，在外力控制下處于靜止狀態，如圖甲所示。磁感線方向與導線框所在平面垂直，磁感應強度B隨時間變化的圖像如圖乙所示。t＝0時刻，磁感應強度的方向垂直導線框平面向里，在0～4 s時間內，導線框中感應電流隨時間變化(規定以順時針為正方向)和ad邊所受安培力隨時間變化的圖像(規定以向左為安培力正方向)正確的是下圖中的(　　)
解析　在0～1 s時間內，線框中磁場方向垂直線框平面向里且均勻減小，產生感應電流大小恒定，方向為順時針(正方向)，ad邊所受安培力F＝BIL，L不變，感應電流大小恒定，安培力大小隨B減小而減小，根據左手定則，0～1 s時間內，ad邊所受安培力方向向左(正方向)；在1～2 s時間內，線框中磁場方向垂直紙面向外且大小均勻增大，產生感應電流大小恒定，方向順時針(正方向)，ad邊所受安培力F＝BIL，L不變，感應電流大小恒定，安培力大小隨B增大而增大，根據左手定則，1～2 s時間內，ad邊所受安培力方向向右(負方向)；在2～3 s時間內，線框中磁場方向垂直紙面向外且大小均勻減小，產生感應電流大小恒定，方向為逆時針(負方向)，ad邊所受安培力F＝BIL，L不變，感應電流大小恒定，安培力大小隨B減小而減小，根據左手定則，2～3 s時間內，ad邊所受安培力方向向左(正方向)；在3～4 s時間內，線框中磁場方向垂直紙面向里且大小均勻增大，產生感應電流大小恒定，方向為逆時針(負方向)，ad邊所受安培力F＝BIL，L不變，感應電流大小恒定，安培力大小隨B增大而增大，根據左手定則，3～4 s時間內，ad邊所受安培力方向向右(負方向)。故C正確。
D
7.如圖所示，金屬圓環內外半徑為r和2r，勻強磁場B垂直圓環平面向里，兩環之間接有電容器，在兩環間且接觸良好的金屬導體ab棒可繞圓心以角速度ω逆時針旋轉，已知電容器的電容為C，則下列說法正確是(　　)
二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18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。)
8.(2024·廣東廣州高二期末)法拉第圓盤發電機的示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸。圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中，半徑為L。若從上向下看，圓盤以角速度ω順時針轉動，下列說法正確的有(　　)
BC
BD
9.在如圖所示的電路中，燈泡A1和A2的規格相同，L為自感系數較大的線圈，其直流電阻為RL。甲同學先閉合開關S，調節滑動變阻器R和R1，使A1和A2都正常發光，然后斷開開關S。乙同學在甲同學走后，接通該電路繼續實驗，就乙同學觀察到的實驗現象，下列說法正確的是(　　)
A.閉合開關S后，燈泡A1、A2都逐漸亮起來
B.閉合開關S后，燈泡A1逐漸亮起來，燈泡A2立即亮起
C.閉合開關S待電路穩定后斷開開關S，燈泡A1立即熄滅，
燈泡A2逐漸熄滅
D.閉合開關S待電路穩定后斷開開關S，燈泡A1、A2都逐漸熄滅
解析　閉合開關S，燈泡A2與電源構成的回路沒有線圈，立即亮起，燈泡A1與線圈串聯，逐漸亮起，故A錯誤，B正確；電路穩定后斷開開關S，由于自感現象，線圈中電流會逐漸減小，燈泡A1、A2與線圈構成閉合回路，燈泡A1、A2逐漸熄滅，故C錯誤，D正確。
AD
10.(2024·廣東廣州高二期中)如圖，單匝線圈ABCD在外力作用下以速度v向右勻速進入勻強磁場，第二次又以速度2v勻速進入同一勻強磁場，則第二次進入與第一次進入的過程中(　　)
A.線圈中電流之比為2∶1
B.通過橫截面的電量之比為2∶1
C.外力做功的功率之比為2∶1
D.線圈中產生熱量之比為2∶1
三、非選擇題(本題5小題，共54分。)
11.(7分)(2024·廣東湛江高二期末)如果在閉合開關時發現靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么閉合開關后可能出現的情況有：
(1)將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針
將向________(選填“左”或“右”)偏轉。
(2)原線圈插入副線圈后，閉合開關，將滑動變阻
器觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針將向____
____(選填“左”或“右”)偏轉。
(3)原線圈插入副線圈后，閉合開關，將滑動變阻器觸頭從最左端拉到最右端，第一次快拉，第二次較慢拉，兩情況下線圈中產生的感應電動勢的大小關系是E1________E2(選填“大于”“等于”或“小于”)。
答案　(1)右　(2)右　(3)大于
解析　(1)閉合開關時發現靈敏電流計的指針向右
偏了一下，說明線圈B中磁通量增加，產生的感應
電流使靈敏電流計的指針右偏，現將原線圈迅速插
入副線圈時，線圈B中磁通量增加，故產生的感應
電流也使靈敏電流計的指針右偏。
(2)同理可知，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，線圈B中磁通量增加，靈敏電流計指針將向右偏轉。
12.(10分)(2024·廣東深圳高二期末)如圖所示的電路可用來研究電磁感應現象及判定感應電流的方向。
(1)在圖中用實線代替導線把它們連成實驗電路。
(2)將線圈A插入線圈B中，合上開關S，能使線圈B
中磁通量增加的實驗操作是________。
A.插入鐵芯F
B.拔出線圈A
C.使變阻器阻值R變小
D.斷開開關S
(3)某同學第一次將滑動變阻器的滑片P從變阻器的左端快速滑到右端，第二次將滑動變阻器的滑片P從變阻器的左端慢慢滑到右端，發現電流計的指針擺動的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度________(選填“大”或“小”)，原因是線圈中的________________(選填“磁通量”“磁通量的變化量”或“磁通量變化率”)第一次比第二次的大。
答案　(1)見解析圖　(2)AC　(3)大　磁通量變化率
解析　(1)將電源、開關、滑動變阻器、線圈A串聯相接，組成一個回路，再將電流計與線圈B相接組成一個回路，電路如圖所示。
(2)插入鐵芯F時，線圈A的磁場增強，穿過線圈B的磁通量增加， A正確；拔出線圈A時，穿過線圈B的磁通量減少，B錯誤；使變阻器阻值R變小，流經線圈A的電流增大，產生的磁場增強，穿過線圈B的磁通量增加，C正確；斷開開關S時，流經線圈A的電流減小，磁場減弱，穿過線圈B的磁通量減小，D錯誤。
(3)第一次將滑動變阻器的滑片P從變阻器的左端快速滑到右端，線圈A的電流變化的快，產生的磁場變化的快，穿過線圈B的磁通量變化的快，產生感應電動勢大，感應電流大，電流計的指針擺動的幅度大；第二次將滑動變阻器的滑片P從變阻器的左端慢慢滑到右端，線圈A的電流變化的慢，產生的磁場變化的慢，穿過線圈B的磁通量變化的慢，產生感應電動勢小，感應電流小，電流計的指針擺動的幅度小。因此第一次比第二次的磁通量的變化率大，則電流計的指針擺動幅度第一次比第二次的大。
答案　(1)15 V　(2)1.5 A　由d→c　(3)9 V
解析　(1)感應電動勢大小為
磁感應強度隨時間均勻增大，根據楞次定律可知，通過R1的電流方向為由d→c。
(3)a、b兩點間的電勢差為R1兩端電壓，為
U＝IR1＝9 V。
14.(13分)如圖所示，MN、PQ為足夠長的、間距L＝0.5 m的平行光滑金屬導軌，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°，N、Q間連接的電阻R＝4 Ω，勻強磁場垂直于導軌平面向上，磁感應強度大小B＝1 T。將一根質量m＝0.05 kg的金屬棒從ab位置由靜止釋放，當金屬棒滑行至cd處時，金屬棒開始做勻速直線運動。金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與導軌垂直，且與導軌接觸良好，金屬棒接入回路的電阻r＝1 Ω，導軌的電阻不計。取重力加速度大小g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：
(1)金屬棒運動到cd位置時的速度大小vm；
(2)當金屬棒的速度大小v＝1 m/s時，金屬棒的加速度大小a。
答案　(1)6 m/s　(2)5 m/s2
解析　(1)金屬棒到達cd位置時，金屬棒切割磁感線產生的感應電動勢為E＝BLvm
根據金屬棒受力平衡有mgsin θ＝F
代入數據解得vm＝6 m/s。
15.(15分)如圖甲所示，水平面上固定一個10匝的邊長為L＝10 cm、總電阻為r＝2.0 Ω的正方形線圈，線圈端點a、b通過導線與間距為d＝0.5 m的足夠長平行傾斜金屬導軌相連，導軌與水平方向的夾角θ＝30°，金屬桿MN質量為m＝0.1 kg，電阻為R＝1 Ω，放在導軌足夠高處與導軌垂直且接觸良好。已知整個線圈處于豎直向下的磁場中，磁感應強度B0隨時間t的變化如圖乙所示，從t0＝0.2 s時刻起該磁場不再變化；傾斜導軌處于垂直于導軌平面向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B＝1 T，忽略其余電阻，重力加速度為g＝10 m/s2，已知0～t0時間內金屬桿MN剛好不下滑，設最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，求：
(1)0～t0時間內，a、b兩點之間的電勢差Uab；
(2)MN從開始下滑到速度v＝2 m/s過程中，沿
導軌下滑的距離為s＝1.6 m，求該過程MN上
產生的焦耳熱。
答案　(1)－0.4 V　(2)0.04 J
代入數據解得E＝1.2 V
由楞次定律可知，b點電勢高于a點電勢，則a、b兩點之間的電勢差為Uab＝－IR＝－0.4 V。
(2)根據題意，設金屬桿MN與導軌間的滑動摩擦力為f，由平衡條件有mgsin θ＝f＋BId
解得f＝mgsin θ－BId＝0.3 N
金屬桿MN從開始下滑到速度v＝2 m/s過程中，沿導軌下滑的距離為s＝1.6 m，設此過程中金屬桿MN克服安培力做的功為W
解得W＝0.12 J
根據功能關系可知產生的總焦耳熱為Q＝W＝0.12 J

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