(本试卷分为选择题部分和非选择题部分，请将选择题部分涂到答题卡上;非选择题部分答到答题纸上，计算题要有必要的文字表述及计算公式，只写结果不得分，满分：100分，时间：60分钟。)

一、选择题（每题4分，共40分，每题给出的四个选项中，至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1、金属环水平固定放置，现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环 (　　)．

A．始终相互吸引

B．始终相互排斥

C．先相互吸引，后相互排斥

D．先相互排斥，后相互吸引

2、将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是 (　　)．

A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关

B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大

C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大

D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同

3、如图所示，金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上，棒ab与框架接触良好．从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是 (　　)．

A．摩擦力大小不变，方向向右

B．摩擦力变大，方向向右

C．摩擦力变大，方向向左

D．摩擦力变小，方向向左

4、如图所示，由导体棒ab和矩形线框cdef组成的“10”图案在匀强磁场中一起向右匀速平动，匀强磁场的方向垂直线框平面向里，磁感应强度B随时间均匀增大，则下列说法正确的是 (　　)．

A．导体棒的a端电势比b端电势高，电势差Uab在逐渐增大

B．导体棒的a端电势比b端电势低，电势差Uab在逐渐增大

C．线框cdef中有顺时针方向的电流，电流大小在逐渐增大

D．线框cdef中有逆时针方向的电流，电流大小在逐渐增大

5、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，可能正确的是(　　)．

6、图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，能产生正弦式交变电流的是 (　　)．

7、一正弦式电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知 (　　)．

A．该交变电流的电压瞬时值的表达式为u＝

100sin 25t(V)

B．该交变电流的频率为25 Hz

C．该交变电流的电压的有效值为100 V

D．若将该交流电压加在阻值为R＝100 Ω的电

阻两端，则电阻消耗的功率是50 W

BD8、一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示，则下列说法中正确的是 (　　)．

A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直

B．t＝0.01 s时刻Φ的变化率达到最大

C．0.02 s时刻感应电动势达到最大

D．该线圈相应的感应电动势图像如图乙所示

9、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=O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(　　)．

10、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

B．

C．
D．

二、填空题（每空4分，共24分）

11、半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd之外，匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域，如图1甲所示．当磁场随时间的变化规律如图1乙所示时，则穿过圆形线圈磁通量的变化率为________，t0时刻线圈产生的感应电流为________．

12、电阻R1、R2和交流电源按照图甲所示方式连接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω.合上开关S后

通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则通过R1的电流的有效

值是 A，R1两端的电压有效值是 V

13、(2010·上海卷)如图所示，金属环A用轻线悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧．若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向________(填“左”或“右”)运动，并有________(填“收缩”或“扩张”)趋势．

三、计算题（第14题12分、15题12分, 16题12分，共36分）

14、t＝0时，磁场在xOy平面内的分布如图2所示，其磁感应强度的大小均为B0，方向垂直于xOy平面，相邻磁场区域的磁场方向相反，每个同向磁场区域的宽度均为L0，整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动．若在磁场所在区间内放置一由n匝线圈组成的矩形线框abcd，线框的bc边平行于x轴．bc＝LB、ab＝L，LB略大于L0，总电阻为R，线框始终保持静止．求：

(1)线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小；

(2)线框所受安培力的大小和方向．

15、正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k。导体框质量为m、边长为L，总电阻为R，在恒定外力F作用下由静止开始运动。求：⑴导体框在磁场中的加速度大小为多少？⑵导体框中感应电流做功的功率为多少？

16、 如图所示，水平放置的平行金属导轨宽度为d＝1 m，导轨间接有一个值为R＝2 Ω

的灯泡，一质量为m＝1 kg的金属棒跨接在导轨之上，其电阻为r＝1 Ω，且和导轨始终

接触良好．整个装置放在磁感应强度为B＝2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向

下．现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使金属棒从静止开始向右运动．求：

(1)若金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.2，施加的水平恒力为F＝10 N，则金属棒达到的稳定速度v1是多少？

(2)若金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.2，施加的水平力功率恒为P＝6 W，则金属

棒达到的稳定速度v2是多少？

(3)若金属棒与导轨间是光滑的，施加的水平力功率恒为P＝20 W，经历t＝1 s的过程中

灯泡产生的热量为QR＝12 J，则此时金属棒的速度v3是多少？

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