电磁感应现象的两类情况
1．内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电的小球，整个装置处在竖直向下的磁场中，如图所示，当磁场突然增强时小球( )
A．沿顺时针方向运动 B．沿逆时针方向运动 C．在原位置附近往复运动 D．仍保持静止状态
2．(2013·济南高二检测)如图所示，在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab.在垂直纸面方向有一匀强磁场，下面情况可能的是( )
A．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动 B．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动 C．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动 D．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动
3．(2012·高考新课标全国卷)如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t＝0到t＝t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．设电流i正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是( )
4．(2013·济宁高二检测)如图所示，两根电阻不计的光滑平行金属导轨倾角为θ，导轨下端接有电阻R，匀强磁场垂直斜面向上．质量为m、电阻不计的金属棒ab在沿斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，上升高度为h，在这个过程中( )
A．金属棒所受各力的合力所做的功等于零
B．金属棒所受各力的合力所做的功等于mgh和电阻R上产生的焦耳热之和 C．恒力F与重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功与电阻R上产生的焦耳热之和
D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热
5．如图所示，有一个电阻不计的光滑导体框架，水平放在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中，框架宽为l.框架上放一质量为m、电阻为R的导体棒，现用一水平恒力F作用于棒上，使棒由静止开始运动．求：
(1)棒的速度为零时，其加速度大小； (2)棒的速度为v时，棒的加速度大小； (3)棒的加速度为零时，其速度大小．
一、单项选择题
1．如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将( )
A．不变 B．增大 C．减少 D．以上情况都有可能
2．如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图象正确的是( )
3．(2012·高考新课标全国卷)如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框
ΔB
转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率 的大小应为( )
Δt
4ωB02ωB0A. B. ππωB0ωB0C. D. π2π4.
(2013·成都七中高二检测)如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L，纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t＝0时刻恰好位于图所示的位置，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在图中，能够正确表示导线框的电流—位移(I-x)关系的是( )
5．如图所示，两块水平放置的金属板间距离为d，用导线与一个n匝线圈连接，线圈置于方向竖直向上的磁场B中．两板间有一个质量为m、电荷量为＋q的油滴恰好处于平衡状态，则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是( )
ΔΦdmg
A．正在增强；＝ ΔtqΔΦdmg
B．正在减弱；＝ ΔtnqΔΦdmg
C．正在减弱；＝ ΔtqΔΦdmg
D．正在增强；＝ Δtnq
6．如图所示，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a′b′位置，若 v1∶v2＝1∶2，则在这两次过程中( )
A．回路中电流I1∶I2＝2∶1 B．产生的热量Q1∶Q2＝1∶2
C．通过任一截面的电荷量q1∶q2＝2∶1 D．外力的功率P1∶P2＝1∶2
7.(2011·高考福建卷)如图，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中( )
1
A．运动的平均速度大小为v
2qR
B．下滑的位移大小为
BL
C．产生的焦耳热为qBLv
B2L2v
D．受到的最大安培力大小为sin θ
R
二、非选择题
8．(2013·金华高二检测)均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m.将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示．线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行．当cd边刚进入磁场时：
(1)求线框中产生的感应电动势大小； (2)求cd两点间的电势差大小；
(3)若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件．
9.(2012·高考天津卷)如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l＝0.5 m，左端接有阻值R＝0.3 Ω的电阻．一质量m＝0.1 kg，电阻r＝0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.4 T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a＝2 m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x＝9 m 时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝2∶1.导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：
(1)棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q； (2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2； (3)外力做的功WF. 1解析：选A.磁场突然增强时，激发出逆时针方向的感生电场，对负电荷的作用力为顺时针，故小球沿顺时针方向运动． 2答案：BD
3解析：选A.依题意知，线框中感应电流方向总是沿顺时针方向，由于线框受到的安培力中左边受力较大，故以左边受力为主，由左手定则可知直导线中电流方向向上时，线框受到向左的安培力，直导线中电流方向向下时，线框受到向右的安培力，故选A.
4解析：选AD.棒匀速上升的过程有三个力做功：恒力F做正功，重力G、安培力F安做负功．根据动能定理：W＝WF＋WG＋W安＝0，故A正确，B错误；恒力F与重力G的合力所做的功等于导体克服安培力做的功．而导体克服安培力做的功等于回路中电能(最终转化为焦耳热)的增加量，克服安培力做功与焦耳热不能重复考虑，故C错误，D正确．故选AD. 5解析：(1)当导体棒速度为零时，导体棒中电流为零．
F
F＝ma，a＝. m
(2)当棒运动速度为v时，
Blv
F安＝BIL，I＝，F－F安＝ma′
R22
FBlva′＝－.
mmR
(3)当棒的加速度为零时，