电磁感应规律的综合应用
(45分钟 100分)
一、选择题(本题共8小题，每小题7分，共56分，1～4题为单选题，5～8题为多选题)
1.如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S。若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差(φa-φb)( )
A.恒为
B.从0均匀变化到
C.恒为-
D.从0均匀变化到-
【解析】选C。根据法拉第电磁感应定律知电势差大小为E=n
S；根据楞次定律可知b点电势较高，故(φa-φb)小于0，选项C正确。
2.如图所示的匀强磁场中有一根弯成45°角的金属线POQ，其所在平面与磁场垂直，长直导线MN与金属线紧密接触，起始时OA=l0，且MN⊥OQ，所有导线单位长度电阻均为r，MN水平向右匀速运动的速度为v，使MN匀速运动的外力为F，则外力F随时间变化的规律图象正确的是下列图中的 ( )
【解析】选C。经过时间t，MN到O点的距离为l0+vt，直导线在回路中的长度也为l0+vt，此时直导线产生的感应电动势E=B(l0+vt)v，整个回路的电阻为R=(2+
)(l0+vt)r，回路中的电流I=
=
=
，直导线受到的外力F大小等于安培力，即F=BIL=B(l0+vt)=
(l0+vt)，故C正确。
3.如图1所示，光滑的平行金属导轨(足够长)固定在水平面内，导轨间距为L=
20 cm，左端接有阻值为R=1 Ω的电阻，放在轨道上静止的一导体杆MN与两轨道垂直，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B=
0.5 T。导体杆受到沿轨道方向的拉力F做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图2所示。导体杆及两轨道的电阻均可忽略不计，导体杆在运动过程中始终与轨道垂直且两端与轨道保持良好接触，则导体杆的加速度大小和质量分别为 ( )
A.20 m/s2，0.5 kg B.20 m/s2，0.1 kg
C.10 m/s2，0.5 kg D.10 m/s2，0.1 kg
