1、课时作业一、单项选择题1如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出以下各种说法中正确的是()A向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反B向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D环在开始离开磁场之前，就已经有了感应电流解析：金属圆环不管从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向，选项B正确，A、C错误在圆环完全处在磁场中时，穿过圆环的磁通量没有改变，该种
2、情况无感应电流产生，故D错误答案：B2.如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动金属线框从右侧某一位置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面则线框中感应电流的方向是()AabcdaBdcbadC先是dcbad，后是abcdaD先是abcda，后是dcbad解析：以金属线框为研究对象，线框从右侧最高点摆至O点正下方的过程中，穿过线圈向上的磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向上，再由安培定则判断出线框中感应电流的方向为adcba；在
3、线框由O点正下方摆至左侧最高点的过程中，穿过线圈向上的磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向下，由安培定则知线框中感应电流的方向为adcba.答案：B3.如图所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断中正确的是()A金属环在下落过程中的机械能守恒B金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C金属环的机械能先减小后增大D磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力解析：环从静止下落过程中，由于磁通量变化，导致环中出现感应电流，受到安培阻力，故除了重力做功外，还有安培力做功，则下落过程中减小的重力势能，部分用来增加动能，还有部分用来产生内能，故B正确；由于有
4、内能产生，所以环的机械能在减少，机械能不守恒，故A、C错误；当金属环在磁铁的中间位置时，环中没有感应电流，磁铁对环没有作用力，环对磁铁也没有作用力，磁铁对桌面的压力等于其自身，故D错误答案：B4.图中矩形导线圈平面和磁感线垂直，虚线为匀强磁场的边缘，线圈的左、右两边和磁场的左、右两边缘分别平行现用与线框左边垂直(与磁场方向也垂直)的拉力先后以v和2v的速率匀速地把同一线圈拉出磁场，在拉出过程中前后两次拉力的功率之比为()A11B21C12 D14解析：拉力的功率PFvF安v，F安BIL，I，EBLv，所以P，故2，故D对答案：D5.如图所示，用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧
5、长为d0的金属线框的中点连接并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d0L.先将线框拉开到如图所示的位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦下列说法正确的是()A金属线框进入磁场时感应电流的方向为abcdaB金属线框离开磁场时感应电流的方向为adcbaC金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D金属线框最终将在磁场内做往复运动解析：金属线框进入磁场时穿过线框的磁通量增加，线框中产生的感应电流的方向为adcba，而金属线框离开磁场时穿过线框的磁通量减少，线框中产生的感应电流的方向为abcda.金属线框每次进出磁场时，都有
6、一定的机械能转化为电能，表现为线框进出磁场的速率逐渐减小，摆起的高度有所下降，最终线框将在磁场内做往复运动，机械能保持不变，选项D正确答案：D二、多项选择题6如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时()AP、Q将互相靠拢BP、Q将互相远离C磁铁的加速度仍为gD磁铁的加速度小于g解析：解法一设磁铁下端为N极，如图所示，根据楞次定律结合安培定则可判断出P、Q中感应电流的方向，根据左手定则可判断出P、Q所受安培力的方向，可见P、Q将互相靠拢由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律可知，磁铁将受到向上的反作用力，所以
7、磁铁的加速度小于g.当磁铁下端为S极时，可得到同样的结果解法二根据楞次定律的另一种表述感应电流的效果总是要阻碍引起感应电流的原因，本题的“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近，所以P、Q将互相靠近且磁铁的加速度小于g.答案：AD7.如图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流I减小时()A环A有缩小的趋势B环A有扩张的趋势C螺线管B有缩短的趋势D螺线管B有伸长的趋势解析：当B中通过的电流减小时，穿过A线圈的磁通量减小，产生感应电流，由楞次定律可以判断出A线圈有缩小趋势，故A正确；另外螺线管环与环之间的引力减小，故螺线管有伸
8、长的趋势，故D正确答案：AD8某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5105 T一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是()A河北岸的电势较高B河南岸的电势较高C电压表记录的电压为9 mVD电压表记录的电压为5 mV解析：海水在落潮时自西向东流，该过程可以理解为：自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场根据右手定则，北岸电势高，南岸电势低，A对，B错根据EBLv4.51051002 V9103 V可知，C对，D错答案：AC9.如图所示，在匀强磁场中放有平行金属导轨，它
9、与大线圈M相连接，要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面)()A向右匀速运动 B向左加速运动C向右减速运动 D向右加速运动解析：欲使N线圈中产生顺时针的感应电流，感应电流的磁场方向应垂直于纸面向里由楞次定律可知有两种情况，一是M中有顺时针方向的逐渐减小的电流，该电流产生的穿过N中的磁通量在减少；二是M中有逆时针方向的逐渐增大的电流，该电流产生的穿过N中的磁通量在增加因此，对于第一种情况，应使ab减速向右运动；对于第二种情况，应使ab加速向左运动当ab匀速运动时，在M中产生的感应电流是稳定的，穿过N的磁通量不发生变化，N中无感应电流，故选项B、C
10、正确答案：BC10.如图所示，水平放置的平行金属导轨的左端接有电阻R，导线ab能在框架上无摩擦地滑动，匀强磁场垂直穿过框架平面，当ab匀速向右移动时，以下说法中正确的是()A导线ab除受拉力作用外，还受磁场力的作用B导线ab移动速度越大，所需拉力越大C导线ab移动速度一定，若将电阻阻值R增大，则拉动导线ab的力可减小一些D只要使导线ab运动达到某一速度后，撤去外力，导线ab也能在框架上维持匀速运动解析：ab相当于电源，电流沿逆时针方向，ab受向左的安培力作用，电路电流I，F安BIL，又F安F拉，所以速度v越大，拉力越大，当R增大时，F安减小，拉力也减小，所以A、B、C项正确D项不符合能量转化与
11、守恒定律答案：ABC三、非选择题11如图甲所示，截面积为0.2 m2的100匝圆形线圈A处在变化的磁场中，磁场方向垂直纸面，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，设向外为B的正方向R14 ，R26 ，C30 F，线圈的内阻不计，求电容器上极板所带电荷量并说明正负解析：EnS1000.2 V0.4 V电路中的电流I A0.04 A所以UCU2IR20.046 V0.24 VQCUC301060.24 C7.2106 C由楞次定律和安培定则可知，电容器的上极板带正电答案：7.2106 C上极板带正电12.如图所示，在光滑的水平面上有一半径 r10 cm、电阻R1 、质量m1 kg的金属环，以速度v10 m/s向一有界磁场滑去匀强磁场方向垂直于纸面向里，B0.5 T，从环刚进入磁场算起，到刚好有一半进入磁场时，圆环释放了32 J的热量，求：(1)此时圆环中电流的瞬时功率；(2)此时圆环运动的加速度解析：(1)由能量守恒定律有mv2Qmv2此时，圆环中的瞬时感应电动势EB(2r)v所以此时圆环中的瞬时功率P三式联立，代入数据解得P0.36 W.(2)此时圆环所受安培力FBI(2r)圆环的加速度a联立解得a6102 m/s2，方向水平向左答案：(1)0.36 W(2)6102 m/s2，方向水平向左