2020-2021学年宁夏中卫市中宁中学高二（下）第一次月考物理试卷（A卷）

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2020-2021学年宁夏中卫市中宁中学高二（下）第一次月考物理试卷（A卷）

1. 关于物理学史以及原理，以下说法正确的是( )
A. 奥斯特心系“磁生电”，总结出了电磁感应定律
B. 洛伦兹力始终不做功，所以动生电动势的产生与洛伦兹力无关
C. 线圈的磁通量与线圈的匝数无关，线圈中产生的感应电动势也与线圈的匝数无关
D. 涡流跟平时说的感应电流一样，都是由于穿过导体的磁通量的变化而产生
2. 当一段导线在磁场中做切割磁感线运动时，则( )
A. 导线中一定有感应电流
B. 导线中一定有感应电动势
C. 导线上一定会产生焦耳热
D. 导线一定受到磁场的作用力，这个力阻碍导线运动
3. 如图所示，有一矩形闭合导体线圈，在范围足够大的匀强磁场中运动．下列图中能产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示，磁感应强度的方向垂直于轨道平面倾斜向下，当磁场从零均匀增大时，金属杆ab始终处于静止状态，则金属杆受到的静摩擦力将( )
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小
C. 先逐渐增大，后逐渐减小 D. 先逐渐减小，后逐渐增大
5. 关于交变电流与直流电的说法中，不正确的是( )
A. 如果电流大小做周期性变化，则不一定是交变电流
B. 直流电的大小可以变化，但方向一定不变
C. 交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的
D. 交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化
6. 如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是( )
A. 一起向左运动 B. 一起向右运动
C. ab和cd相向运动，相互靠近 D. ab和cd相背运动，相互远离
7. 老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆克绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是( )
A. 磁铁插向左环，横杆发生转动
B. 磁铁插向右环，横杆发生转动
C. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动
D. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动
8. 如图甲所示，有一闭合导线环，磁场方向垂直于环面向里，当磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化时，顺着磁场方向看，导线环中感应电流的方向是( )
A. 一直顺时针 B. 一直逆时针
C. 先顺时针后逆时针 D. 先逆时针后顺时针
9. 如图甲所示，圆形导线框与电阻R串联，框内有变化的磁场．取由a经R流向b为感应电流iR的正方向，测得iR随时间t变化的图象如图乙所示．取垂直纸面向里为磁场的正方向，则描述磁感应强度B随时间t变化的图象正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域。在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t=0，在下图所示的图线中，能正确反映感应电流随时间变化规律的是( )
A. B.
C. D.
11. 长为a宽为b的矩形线圈，在磁感强度为B的匀强磁场中垂直于磁场的OO′轴以恒定的角速度ω旋转，设t=0时，线圈平面与磁场方向平行，则此时的磁通量和磁通量的变化率分别是( )
A. 0，0 B. 0，Babω C. Babω2，0 D. Bab，Babω
12. 一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示。下列判断正确的是( )
A. t=0.01s时刻，线圈平面处于中性面位置
B. t=0.02s时刻，线圈平面与磁感线平行
C. 该交变电流的频率为100Hz
D. 1s内电流的方向变化50次
13. 如图1所示，矩形线圈abcd位于匀强磁场中，磁场方向垂直线圈所在平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图2所示．以图1中箭头所示方向为线圈中感应电流i的正方向，以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度B的正方向，则选项图中能正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律的是( )
A. B.
C. D.
14. 在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t按图乙所示变化时，下列选项中能正确表示线圈中感应电动势E变化的是( )
A. B.
C. D.
15. 如图所示，金属棒ab、光滑水平金属导轨和螺线管组成闭合回路。设导轨足够长，棒有一定阻值，导轨、导线电阻不计。给金属棒ab一个初速度v使其在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则下列说法正确的是( )
A. 棒b端电势比a端低 B. 螺线管产生的磁场，A端为N极
C. 棒最终将做匀速运动 D. 棒最终将停止运动
16. 下列关于交变电流的说法中，不正确的是( )
A. 若交变电流最大值为5A，则它的最小值为0
B. 用交流电流表测交变电流时，指针来回摆动
C. 我国工农业生产和生活用的交变电流，频率为50Hz，故电流方向每秒改变100次
D. 正弦交变电流i=2202sin100πt(A)的最大值为311A，频率为100Hz
17. 下列各图中(A、B、C选项中的虚线为转轴；D选项中O点为固定点，线圈在纸面内绕O点转动)，线圈中能产生交流电的有( )
A. B.
C. D.
18. 单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化关系可用图象表示如图所示，则( )

A. 在t=0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大
B. 在t=1×10−2s时刻，感应电动势最大
C. 在t=2×10−2s时刻，感应电动势为零
D. 在0−2×10−2s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零
19. 如图所示的电路中，L为电感线圈(直流电阻不计)，A、B为两灯泡，以下结论正确的是( )

A. 闭合开关S时，A先亮，B后亮
B. 闭合开关S时，A、B同时亮，之后B变暗直至熄灭，A变亮
C. 先闭合开关S，电路稳定后再断开开关S时，A熄灭，B先变亮再逐渐熄灭
D. 先闭合开关S，电路稳定后再断开开关S时，A、B两灯都亮一下再逐渐熄灭
20. 固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd的边长为L，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可以忽略的铜线。匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。现有一段与ab段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ架在导线框上(如图所示)。若PQ以恒定的速度v从ad滑向bc，当其滑过L3的距离时，通过aP段的电流为______方向______。
21. 如图为“研究电磁感应现象”的实验装置．
(1)将图中所缺的导线补接完整．
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将向______偏转一下；
②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向______偏转一下．
(3)在做“研究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将______
A.因电路不闭合，无电磁感应现象
B.有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C.不能用楞次定律判断感应电动势方向
D.可以用楞次定律判断感应电动势方向．

22. 如图所示，半径为r的金属圆环绕通过直径的轴OO′以角速度ω匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B，以金属环的环面与磁场方向重合时开始计时，求在转动30∘角的过程中，环中产生的平均感应电动势。







23. 如图(a)所示，一个阻值为R，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合电路．线圈的半径为r1在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示．图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计．求：
(1)通过电阻R1上的电流大小和方向；
(2)0至t1时间内通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量？








24. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=2πT，边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴OO1匀速转动，角速度ω=2πrad/s，外电路电阻R=4Ω。求：
(1)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)开始转动的瞬时值表达式；
(2)由图示位置转过30∘角电路中电流的瞬时值。







25. 如图所示，一个足够长的矩形金属框架与水平面成θ=37∘角，宽L=0.5m，上端有一个电阻R0=2.0Ω，框架的其他部分电阻不计，有一垂直于框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T，ab为金属杆，与框架接触良好，其质量m=0.1kg，电阻r=0.5Ω，杆与框架间的动摩擦因数μ=0.5，杆由静止开始下滑，在速度达到最大值的过程中，电阻R0产生的热量Q0=2.0J(取g=10m/s2，sin37∘=0.6，cos37∘=0.8).求：
(1)通过R0的最大电流；
(2)ab杆下滑的最大速度；
(3)从开始到速度最大的过程中ab杆下滑的距离。








答案和解析

1.【答案】D

【解析】
【分析】
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
了解动生电动势产生的原因，熟记磁通量及感应电动势的计算方法。
【解答】
A.法拉第心系“磁生电”，通过近十年的艰苦探索终于发现了“磁生电”的条件。故A错误；
B.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势，导体中的自由电荷随导体在磁场中运动，受到洛伦兹力，而向导体一端移动，动生电动势是洛仑兹力分力对导体中自由电荷做功而引起的。故B错误；
C.线圈的磁通量与线圈的匝数无关，而线圈中产生的感应电动势与线圈的匝数成正比，故C错误；
D.涡流跟平时说的感应电流一样，都是由于穿过导体的磁通量的变化而产生。故D正确。
故选D。  
2.【答案】B

【解析】解：
A、若导线不闭合，只产生感应电动势，不产生感应电流，若导线闭合，才会产生感应电流，故A错误．
B、当一段导线在磁场中做切割磁感线运动时，导线中自由电荷在洛伦兹力作用发生移动，一定有感应电动势，故B正确．
C、若导线不闭合，不产生感应电流，也就不会产生焦耳热，故C错误．
D、若导线不闭合，不产生感应电流，导线也就不会受到安培阻力作用，故D错误．
故选：B.
导线在磁场中做切割磁感线运动时一定产生感应电动势，但不一定产生感应电流，也就不一定产生焦耳热，不一定受到安培力．要产生感应电流，电路还必须闭合．
本题要知道产生感应电动势和感应电流条件的不同，要产生感应电流要有两个条件：一是电路闭合；二是一段导线在磁场中做切割磁感线运动．

3.【答案】D

【解析】
【分析】
本题考查了感应电流产生的条件：闭合回路中的磁通量发生变化．据此可正确解答本题。
本题考查感应电流产生的条件，首先要明确是哪一个线圈，然后根据磁通量的公式：Φ=BS找出变化的物理量，从而确定磁通量是否发生变化，基础题目。
【解答】
A.线框平行于磁感线运动，穿过线框的磁通量没有变化，不会产生感应电流，故A错误；
B.线框垂直于磁感线运动，虽然切割磁感线，但穿过的磁通量没有变化，因此也不会产生感应电流，故B错误；
C.线框绕轴转动，但线框平行于磁感线，穿过的磁通量没有变化，因此也不会产生感应电流，故C错误；
D.线框绕轴转动，导致磁通量发生变化，因此线框产生感应电流，故D正确。
故选D。  
4.【答案】D

【解析】解：由题意，磁场从零均匀增大时，金属杆ab始终处于静止状态，穿过回路的磁通量均匀增大，根据法拉第电磁感应定律E=△Φ△t得知，回路中产生的感应电动势恒定不变，则感应电流也恒定不变．根据楞次定律判断可知，金属杆所受的安培力沿斜面向上．
开始阶段，安培力小于重力沿斜面向下的分力，金属杆所受的摩擦力沿斜面向上，由平衡条件得：BIL+f=mgsinθ，B增大，f减小；
当安培力等于重力沿斜面向下的分力，金属杆不受摩擦力；
当安培力大于重力沿斜面向下的分力，金属杆所受的摩擦力沿斜面向下，由平衡条件得：BIL=mgsinθ+f，B增大，f增大；
所以金属杆受到的静摩擦力将先逐渐减小，后逐渐增大，故D正确．
故选：D
金属杆ab始终处于静止状态，穿过回路的磁通量均匀增大，产生的感应电动势和感应电流恒定不变，根据安培力与重力沿斜面向下的分力的大小关系，由平衡条件判断摩擦力如何变化．
本题是动态平衡问题，关键要知道回路中产生的感应电流是恒定不变的，运用平衡条件进行分析．

5.【答案】C

【解析】解：A、如果只有电流做周期性变化而电流方向不变，则为直流电；故A正确；
B、直流电的大小可以变化，但方向一定不变；故B正确；
C、只要电流的方向发生变化，则就是交流电，不一定是按正弦或余弦规律变化的；故C错误；
D、交流电的最大特征是交流的方向发生周期性变化；故D正确；
本题选错误的；故选：C。
明确交流电的性质，知道交流电的重要特征是电流方向的变化；明确只要方向不变即为直流电．
本题考查交流电的性质，要注意明确交流电的大小和方向均随时间做周期性变化，但并不一定是正弦或余弦．

6.【答案】C

【解析】解：根据右手螺旋定则知，直线电流下方的磁场方向垂直纸面向里，电流增强时，磁场增强，根据楞次定律得，回路中的感应电流为abdc，根据左手定则知，ab所受安培力方向向右，cd所受安培力向左，即ab和cd相向运动，相互靠近。故C正确，A、B、D错误。
故选：C。
根据右手螺旋定则判断直线电流周围的磁场，根据楞次定律判断出回路中的感应电流，再结合左手定则判断ab、cd所受的安培力方向，确定导体棒的运动情况．
本题综合考查了右手螺旋定则、左手定则和楞次定律的综合运用，各种定则适用的范围不能混淆．

7.【答案】B

【解析】解：左环不闭合，磁铁插向左环时，不产生感应电流，环不受力，横杆不转动；
右环闭合，磁铁插向右环时，环内产生感应电流，环受到磁场的作用，横杆转动；
故选：B。
穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中会产生感应电流，感应电流受到磁场力的作用，横杆转动；
如果金属环不闭合，穿过它的磁通量发生变化时，只产生感应电动势，而不产生感应电流，环不受力的作用，杆不转动．
本题难度不大，是一道基础题，知道感应电流产生的条件，分析清楚图示情景即可正确解题．

8.【答案】D

【解析】解：由乙图可知，线圈中的磁感应强度先向里增大再向里减小，由Φ=BS可知，线圈中的磁通量先增大再减小，则由楞次定律可知，感应电流的磁场先向外再向里；由安培定则可知，线圈中的感应电流方向先逆时针再顺时针，故D正确，ABC错误。
故选：D。
由乙图确定磁场的变化情况，从而明确线圈中磁通量的变化，再由楞次定律确定感应电流的方向。
本题考查楞次定律的应用，注意掌握应用楞次定律的基本内容和应用步骤。

9.【答案】B

【解析】解：A、0−1s内、1−2s内的磁感应强度不变，根据法拉第电磁感应定律知，感应电动势为零，感应电流为零，故A错误．
B、在0−1s内，1−2s内，根据法拉第电磁感应定律知，E=n△B△tS，磁感应强度变化率不变，则感应电动势不变，根据楞次定律知，0−1s内感应电流从a经R流向b，1−2s内感应电流从b经R流向a，故B正确．
C、在0−1s内，1−2s内，根据法拉第电磁感应定律知，E=n△B△tS，磁感应强度变化率不变，则感应电动势不变，根据楞次定律知，0−1s内感应电流从b经R流向a，1−2s内感应电流从a经R流向b，故C错误．
D、在0−1s内，1−2s内，根据法拉第电磁感应定律知，磁感应强度的变化率不是定值，则感应电动势变化，感应电流变化，故D错误．
故选：B.
根据楞次定律和安培定则判断感应电流的方向；根据法拉第电磁感应定律判断感应电动势的大小．
解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律，以及会通过楞次定律判断感应电流的方向．

10.【答案】C

【解析】解：线框进入磁场过程：时间t1=Lv=1s，根据楞次定律判断可知感应电流方向是逆时针方向，感应电流大小I=BLvR不变。
线框完全在磁场中运动过程：磁通量不变，没有感应产生，经历时间t2=d−Lv=1s。
线框穿出磁场过程：时间t3=Lv=1s，感应电流方向是顺时针方向，感应电流大小I=BLvR不变。
故选：C。
根据楞次定律判断感应电流的方向。由感应电动势公式和欧姆定律分别研究各段感应电流的大小，再选择图象。
本题分三个过程分别研究感应电流大小和方向，是电磁感应中常见的图象问题，比较简单。

11.【答案】B

【解析】解：线圈平面与磁场方向相互平行，则没有磁感线穿过；故磁通量为零；
磁通量的变化率最大，电动势最大；
由EM=BSω及E=△Φ△t可知；
磁通量的变化率：△Φ△t=Babω；
故选：B。
根据磁能量的定义可知磁通量的大小；由法拉第电磁感应定律可知磁通量的变化率的大小．
了解交流电产生的原理，特别是两个特殊位置：中性面和垂直中性面时，磁通量和电动势的变化．对于正弦交变电流的最大值Em=nBSω=nωΦm，要在理解的基础上加强记忆．交流电流表和电压表测量的是有效值．

12.【答案】A

【解析】解：A、由图象可知，t=0时刻，感应电流为零，则感应电动势为零，磁通量最大，线圈平面处于中性面位置，故A正确；
B、由图象可知，0.02s时，感应电流为零，则感应电动势为零，磁通量最大，线圈平面处于中性面位置，线圈平面和磁感线方向垂直，故B错误；
C、由图象可知，交流电的周期T=0.02s，则频率f=1T=10.02Hz=50Hz，故C错误；
D、交流电在一个周期内方向改变两次，故1s内方向改变次数为100次，故D错误。
故选：A。
从图象得出电流最大值对应的时间、周期，从而算出频率；通过线圈的磁通量最大时电动势为零，线圈处于中性面位置；通过线圈的磁通量为零时电动势最大，知道一个周期内电流方向改变两次。
本题考查了对交流电图象的认识，要具备从图象中获得有用信息的能力和结合图象解题的能力，同时明确交流电的产生过程，注意明确中性面的性质。

13.【答案】C

【解析】
【分析】
由图2可知磁感应强度的变化，则可知线圈中磁通量的变化，由法拉第电磁感应定律可知感应电动势变化情况，由楞次定律可得感应电流的方向，二者结合可得出正确的图象．
此类问题不必非要求得电动势的大小，应根据楞次定律判断电路中电流的方向，结合电动势的变化情况即可得出正确结果．
【解答】
由感应定律和欧姆定律得：I=ER=ΔΦRΔt=SR×ΔBΔt，所以线圈中的感应电流取决于磁感应强度B随t的变化率，
由图2可知，在2∼3s感应电流的值是0∼1s的2倍。
再由图2可知，0∼1s时间内，B增大，Φ增大，感应磁场与原磁场方向相反(感应磁场的磁感应强度的方向向外)，
由楞次定律，则感应电流是逆时针的，因而是负值。所以可判断0∼1s为负的恒值；1∼2s为零；2∼3s为正的恒值，故C正确，ABD错误。
故选：C。  
14.【答案】B

【解析】解：由法拉第电磁感应定律，E=n△Φ△t=n△B△t⋅S，
在t=0到t=1s，B均匀增大，则△B△t为一恒量，则2E0为一恒量，
再由楞次定律，可判断感应电动势为顺时针方向，则电动势为负值，
在t=1s到t=3s，B不变化，则感应电动势为零，
在t=3s到t=5s，B均匀增大，则△B△t为一恒量，但B变化得较慢，则E为一恒量，但比t=0到t=1s小一半，即为E0，
再由楞次定律，可判断感应电动势为逆时针方向，则电动势为正值，故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据法拉第电磁感应定律E=n△Φ△t，求出各段时间内的感应电动势，根据楞次定律判断出各段时间内感应电动势的方向。
解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律E=n△Φ△t，会根据楞次定律判断感应电动势的方向。

15.【答案】AD

【解析】解：A、ab棒向右切割磁感线，导体棒中要产生感应电流，根据右手定则，感应电流由b到a，ab棒相当于电源，在电源内部电流由负极流向正极，所以a端相当于电源正极，棒b端电势比a端低，故A正确；
B、根据安培定则，螺线管产生的磁场，C端为N极，故B错误；
CD、根据左手定则判断可知：金属棒ab受到向左的安培力，向右做减速运动，棒最终将停止运动，故C错误，D正确；
故选：AD。
回路中的一部分切割磁感线时，导体棒中要产生感应电流，从而判断导体棒两端电势的高低；
根据安培定则判断螺线管产生的磁场方向；
感应电流在磁场中就一定会有安培力；安培力阻碍导体的运动，最终停止。
该题要掌握右手定则、安培定则及左手定则，关键要明确什么情况下用什么定则。

16.【答案】BD

【解析】解：A、根据交变电流的特点，可知若交变电流最大值为5A，则它的最小值为0，故A正确；
B、用交流电压表测量电压时，指针指示的是有效值，恒定不变，通常用电器上所标电压值是交流电的有效值，所以指针不会来回摆动，故B错误；
C、频率为50Hz，则周期为：T=1f=150s=0.02s，一周期内交流电的方向改变两次，因此电流方向每秒改变的次数为：N=1T×2=10.02×2次=100次，故C正确；
D、正弦交变电流i=2202sin100πt(A)的最大值为：Im=220×1.414A=311A，频率为：f=100π2πHz=50Hz，故D错误。
本题选择不正确的，
故选：BD。
根据交变电流的特点判断；电流的有效值是按照电流的热效应定义的，交流电流表和电压表测量的都是有效值；一周期内交流电的方向改变两次；根据交变电流的最大值和有效值得关系求解。
本题考查了有关交流电问题，要明确交流电四值得特点，交流电流表测量的是交流电流的有效值，电流的正负表示电流的方向，不表示电流的大小。

17.【答案】AC

【解析】
【分析】
本题比较简单，考查了产生感应电流的条件，通过判断线圈中的磁通量是否变化，即可得出正确结果。
根据产生感应电流的条件判断线圈中是否有感应电流产生是电磁感应中的基本要求，要把握实质问题，不要受其它条件的干扰
【解答】
A、当线框以虚线为转轴转动时，磁通量发生变化有感应电流产生，根据楞次可知电流方向也不断发生变化，所以产生的是交流电，故A正确；
B、当线框以虚线为转轴转动时，磁通量没有发生变化，不会产生感应电流，故B错误；
C、当线框以虚线为转轴转动时，磁通量发生变化有感应电流产生，根据楞次可知电流方向也不断发生变化，所以产生的是交流电，故C正确；
D、当线框以D点为转轴转动时，磁通量没有发生变化，不会有感应电流产生，故D错误。
故选：AC。  
18.【答案】BC

【解析】解：A、t=0时刻，线圈中磁通量最大，Φ的变化率达最小，感应电动势最小，故A错误；
B、在t=1×10−2s时刻，磁通量为零，但Φ的变化率达最大，感应电动势最大，故B正确；
C、在t=2×10−2s时刻，Φ的变化率为零，感应电动势为零，故C正确；
D、在0−2×10−2ss时间内，磁通量变化不为零，线圈中感应电动势的平均值不为零，故D错误；
故选：BC.
线圈在中性面时磁通量最大，电动势最小，与中性面垂直时，通过的磁通量最小，电动势为最大．
本题关键是记住两个特殊位置：在中性面时磁通量最大，感应电动势最小，电动势方向改变；垂直中性面位置磁通量为零，但电动势最大

19.【答案】BC

【解析】解：AB、合上S时，电路中立即建立了电场，故立即就有了电流，故灯泡A、B同时变亮；但通过线圈的电流要增加，会产生自感电动势，电流缓慢增加；当电流稳定后，线圈相当于直导线，灯泡B被短路，故电键闭合后，灯泡A、B同时亮，但B逐渐熄灭，A更亮，故A错误，B正确；
CD、断开S时，A灯立即熄灭；线圈产生自感电动势，和灯泡B构成自感回路，B灯先闪亮后逐渐变暗；故C正确，D错误。
故选：BC。
电感线圈L中电流变化时，会产生自感电动势，阻碍电流的变化；故电键接通瞬间通过线圈的电流缓慢增加，电键断开瞬间通过线圈的电流缓慢减少。
本题考查了通电自感和断电自感，关键要明确线圈中的自感电动势总是阻碍电流的增加和减小，即总是阻碍电流的变化。

20.【答案】6BvL11R  P到a

【解析】解：ab的电阻为R，当PQ滑过13时，则RaP=13R；RPb=23R，RpQ=R
PQ产生的感应电动势的大小为：E=BLv
整个电路的总电阻为：
干路中的电流为：
aP、Pb的电阻之比为1：2，则电流比为2：1，通过aP的电流大小为Iap=23I=23×9BLv11R=6BvL11R。
由右手定则可知，PQ中的电流方向向上，所以aP段的电流方向是P到a。
故答案为：6BvL11R了、方向由P到a
根据E=BLv求出感应电动势的大小，再通过闭合电路欧姆定律求出总电流，从而得出外电压，根据串并联电路的特点得出通过Pb段电阻丝的电流强度的大小和方向。
本题是电磁感应与电路的综合问题，关键能求解总电阻，运用闭合电路欧姆定律进行求解。同时还要注意并联电路的分流原理的正确应用可以提高解题速度，要注意准确应用。

21.【答案】向右偏转一下  向左偏转一下  BD

【解析】解：(1)将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示．

(2)闭合电键，磁通量增加，指针向右偏转，将原线圈迅速插入副线圈，磁通量增加，则灵敏电流计的指针将右偏转一下．
原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电阻增大，则电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，则灵敏电流计指针向左偏转一下．
(3)如果副线圈B两端不接任何元件，线圈中仍有磁通量的变化，仍会产生感应电动势，不会没有感应电流存在，但是可根据楞次定律来确定感应电流的方向，从而可以判断出感应电动势的方向．故BD正确，AC错误；
故答案为：(1)如上图所示；
(2)①向右偏转一下，②向左偏转一下；
(3)BD.
(1)注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答．
(2)根据楞次定律确定电流的方向，判断指针的偏转．
(3)当穿过线圈的磁通量发生变化时，一定有感应电动势，若闭合时，才有感应电流，可以由楞次定律来确定感应电动势的方向．
本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验，对于该实验注意两个回路的不同．知道磁场方向或磁通量变化情况相反时，感应电流反向是判断电流表指针偏转方向的关键．

22.【答案】解：磁通量的变化量ΔΦ=Φ2−Φ1=BSsin30∘−0=12Bπr2。
又Δt=θω=π6ω=π6ω
所以平均感应电动势：E−=ΔΦΔt=12Bπr2π6ω=3Bωr2
答：环中产生的平均感应电动势为3Bωr2。

【解析】由法拉第电磁感应定律，得感应电动势的平均值。
本题综合考查了交流电瞬时值表达式、电动势的平均值和电流做功情况，难度中等。

23.【答案】解：(1)由图象分析可知，0至t1时间内：△B△t=B0t0
由法拉第电磁感应定律有：
E=n△⌀△t=n△B△t⋅S
由闭合电路欧姆定律有：
I1=E2R+R
通过电阻R1上的电流大小为：
I1=nB0πr223Rt0；
由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a.
(2)通过电阻R1上的电量：
q=I1t1=nB0πr223Rt0×t1=nπB0r22t13Rt0；
通过电阻R1上产生的热量为：
Q=I12R1t1=2n2B02π2r24t19Rt02；
答：(1)通过电阻R1上的电流大小为I1=nB0πr223Rt0，方向为从b到a；
(2)通过电阻R1上的电量q为nπB0r22t13Rt0，电阻R1上产生的热量为2n2B02π2r24t19Rt02.

【解析】线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流．由楞次定律可确定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小．而产生的热量则是由焦耳定律求出．
考查楞次定律来判定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小．还可求出电路的电流大小，及电阻消耗的功率．同时磁通量变化的线圈相当于电源．

24.【答案】解：(1)设线圈转动过程中产生的感应电动势最大值为Em，则Em=NBL2ω=100×2π×0.01×2πV=22V
图示位置线圈产生的感应电动势最大，则由图示位置(线圈平面与磁感线平行)开始转动的瞬时值表达式为
  e=Emcosωt=22cos2πt(V)
(2)由图示位置转过30∘角电路中电动势瞬时值为e=22cos30∘V=6V
电流的瞬时值为i=eR+r=64+1A=65A
答：(1)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)开始转动的瞬时值表达式为e=22cos2πt(V)；
(2)由图示位置转过30∘角电路中电流的瞬时值为65A。

【解析】(1)根据Em=NBsω求出线圈转动过程中产生的感应电动势最大值，由图示位置(线圈平面与磁感线平行)开始转动的瞬时值表达式为e=Emcosωt。
(2)由图示位置转过30∘角时，由瞬时值表达式求感应电动势瞬时值，再求电路中电流的瞬时值。
解决本题的关键要掌握交流电最大值、瞬时值表达式，要知道电动势瞬时值表达式与计时起点有关。

25.【答案】解：(1)杆达到最大速度后，ab中最大电流为Im，由平衡条件有：
BImL+μmgcosθ=mgsinθ
代入数据解得：Im=0.4A
(2)由闭合电路的欧姆定律有：
Em=Im(R0+r)=1.0V
由法拉第电磁感应定律：Em=BLvm
代入数据解得：vm=EmBL=1.01.0×0.5m/s=2m/s
(3)电路中产生的总焦耳热为：
由动能定理得：
解得杆下滑的距离为：x=13.5m
答：(1)通过R0的最大电流为0.4A；
(2)ab杆下滑的最大速度为2m/s；
(3)从开始到速度最大的过程中ab杆下滑的距离为13.5m

【解析】(1)导体棒沿斜面向下先做加速运动，后做匀速运动，导体棒达到最大速度时，受力平衡，写出受力平衡的方程，即可求得最大电流；
(2)根据闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律联立求解；
(3)当电阻R0中产生的热量Q0=2.0J，根据焦耳定律分析电路中产生的总热量。棒下滑过程中，重力势能转化为棒的动能、回路的焦耳热和摩擦生热，根据动能定理解答该题。
该题是电磁感应的综合应用，涉及到受力平衡、法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律以及能量的转化与守恒，综合性相对较强，要求的能力也比较高。