2021-2022学年二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册2.2法拉第电磁感应定律 达标检测（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册2.2法拉第电磁感应定律 达标检测（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 441.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-23 21:01:57 | ||
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文档简介
第二章第二节《法拉第电磁感应定律》达标检测
（满分100分，答题时间50分钟）
一、单选题（本大题共10小题，共50.0分）
1．物理学的发展是世界顶尖科学家智慧的结晶，如：伽利略、牛顿、法拉第，安培等科学家为物理学的发展拓荒开道，下列说法中符合物理史实的是（ ）
A．伽利略利用斜面实验研究自由落体运动的规律，建立了平均速度、瞬时速度和加速度的概念
B．牛顿在伽利略斜面实验的基础上，利用合理外推驳斥了亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点
C．法拉第发现了产生感应电流的条件和规律，并对理论和实验资料进行严格分析后得出电磁感应定律
D．安培在研究磁场的来源时，发现通电导线周围存在磁场，提出分子电流假说
2．一个10匝的线圈置于磁场中，穿过线圈的磁通量在0.1s内由0.04Wb均匀增加到0.12Wb，此过程线圈中产生的感应电动势为（ ）
A．4V B．0.4V C．8V D．0.8V
3．关于感应电动势的大小，下列说法正确的是（ ）
A．穿过闭合电路的磁通量为零时，其感应电动势一定最大
B．穿过闭合电路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零
C．穿过闭合电路的磁通量变化量越大，其感应电动势一定越大
D．穿过闭合电路的磁通量变化率越大，其感应电动势一定越大
4．电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的有（ ）
A．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
B．取走磁体，电吉他将不能正常工作
C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势
D．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
5．空间存在磁感应强度大小为的匀强磁场，在如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为的是（ ）
A．只有乙 B．乙和丁
C．甲、乙、丁 D．甲、乙、丙、丁
6．如图甲所示，等腰直角三角形OPQ区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，它的OP边在x轴且长为L。纸面内一边长为L的正方形导线框的一条边在x轴上，且线框沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场区域，在t=0时该线框恰好位图甲中所示的位置。现规定以逆时针方向为导线框中感应电流的正方向，在图乙所示的四幅图中，能正确表示感应电流随线框位移关系的是（ ）
A B C D
7．如图甲所示，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=10 cm2，螺线管导线电阻r=1Ω，电阻R=9Ω，磁感应强度B的B-t图像如图乙所示（以向右为正方向），则（ ）
A．感应电动势为0.6 V
B．感应电流为0.06 A
C．电阻两端的电压为6 V
D．0～1s内感应电流的方向为从C点通过R流向A点
8．如图所示，固定在水平面上的半径为r=0.1m的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B=4T的匀强磁场。长为l=0.2m、单位长度电阻为R0=10Ω的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO′上，随轴以角速度ω=100rad/s匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有如图所示的电路，电阻R1和R2阻值均为1Ω，不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．棒产生的电动势为8V
B．通过电流表的电流方向自右向左，示数为1A
C．导体棒消耗的电功率为1W
D．电阻R2消耗的电功率为W
9．如图甲所示，电阻不计、间距为l、足够长的光滑平行导轨固定在一绝缘水平面内，导轨左端连接阻值为R的定值电阻，金属杆ab垂直导轨放置，接入电路的电阻也为R，且始终与导轨接触良好，整个装置置于竖直向下的匀强磁场中。金属杆ab受到水平向右的拉力F作用沿导轨向右匀速运动，拉力F与杆的速度v的关系如图乙所示，图中、均为已知量。则该匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）
A． B． C． D．
10．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场的磁感应强度B的方向如图甲所示，大小按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是（ ）
A．螺线管中产生的感应电动势为1.2V
B．闭合K，电路中的电流稳定后，电容器的下极板带负电
C．闭合K，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为2.56×10-2W
D．闭合K，电路中的电流稳定后，断开K，则K断开后，流经R2的电荷量为1.8×10-2C
二、多选题（本大题共4小题，每小题8分，漏选得4分，共32.0分）
11．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图(a)所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t＝0时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)。下列说法正确的是( )
A．磁感应强度的大小为0.5 T
B．导线框运动速度的大小为0.5 m/s
C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D．在t＝0.4 s至t＝0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N
12．如图所示，无限长光滑平行导轨与地面夹角为，导轨宽度为L。一质量为m，长为L的导体棒ab垂直于导轨水平放置，与导轨构成一闭合回路，空间内存在大小为B，方向垂直导轨向上的匀强磁场，已知导体棒电阻为R，导轨电阻不计，现将导体棒由静止释放，导体棒与导轨始终接触良好，最终稳定下滑。以下说法正确的是（ ）
A．导体棒中的电流方向从a到b
B．导体棒先加速运动，后匀速下滑
C．导体棒稳定时的速率为
D．导体棒达到稳定速度后，继续下落高度h的过程中，导体棒上产生的焦耳热等于
13．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，在磁场中有一个边长为L的正方形刚性金属框，ab边的质量为m，电阻为R，其他三边的质量和电阻均不计．cd边上装有固定的水平轴，将金属框自水平位置由静止释放，第一次转到竖直位置时，ab边的速度为v，不计一切摩擦，重力加速度为g，则在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．通过ab边的电流方向为a→b
B．ab边经过最低点时的速度
C．ab边经过最低点时的速度
D．金属框中产生的焦耳热为
14．如图所示，是两个宽度均为L，磁感应强度B大小相等、方向相反，且均垂直于纸面的相邻匀强磁场区域。一个边长也为L的正方形金属线框，由位置1沿纸面匀速运动到位置2。取线框刚到达位置1的时刻为计时起点（t=0）。规定逆时针方向为感应电流的正方向，水平向左的方向为线框所受安培力的正方向。则反映线框中的电流和线框所受的安培力与时间关系的图像可能正确的是（ ）
A B C D
计算题（本大题共2小题，共18.0分）
15．如图甲所示，水平面内固定两根间距为的长直平行光滑金属导轨，其右端接有阻值为的电阻，一阻值为、长度为的金属棒垂直导轨放置于距导轨右端处，且与两导轨保持良好接触．整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小随时间变化的情况如图乙所示。在内在金属棒的中点施加一水平外力，使金属棒保持静止，后金属棒在水平外力的作用下，从静止开始向左做加速度为的匀加速直线运动，导轨电阻不计。求：
（1）第内电阻产生的热量；
（2）时通过金属棒的电流大小；
（3）前内通过金属棒的电荷量。
16．如图所示，足够长的平行光滑U形导轨倾斜放置，所在平面的倾角θ＝37°，导轨间的距离L＝1.0m，下端连接R＝1.6 Ω的电阻，导轨电阻不计，所在空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1.0T。质量m＝0.5kg、电阻r＝0.4Ω的金属棒ab垂直置于导轨上，现用沿导轨平面且垂直于金属棒、大小为F＝5.0N的恒力使金属棒ab从静止开始沿导轨向上滑行，当金属棒滑行s＝2.8m后速度保持不变。求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10m/s2)
（1）金属棒匀速运动时的速度大小v；
（2）金属棒从静止到刚开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的热量QR。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．A 2.C 3.D 4.D 5.C 6.C 7.D 8.D 9.B 10.C 11.BC 12.BCD 13.CD 14.BD
15．（1）1.5J；（2）1A；（3）1.5C
16．（1）4m/s；（2）J答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
（满分100分，答题时间50分钟）
一、单选题（本大题共10小题，共50.0分）
1．物理学的发展是世界顶尖科学家智慧的结晶，如：伽利略、牛顿、法拉第，安培等科学家为物理学的发展拓荒开道，下列说法中符合物理史实的是（ ）
A．伽利略利用斜面实验研究自由落体运动的规律，建立了平均速度、瞬时速度和加速度的概念
B．牛顿在伽利略斜面实验的基础上，利用合理外推驳斥了亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点
C．法拉第发现了产生感应电流的条件和规律，并对理论和实验资料进行严格分析后得出电磁感应定律
D．安培在研究磁场的来源时，发现通电导线周围存在磁场，提出分子电流假说
2．一个10匝的线圈置于磁场中，穿过线圈的磁通量在0.1s内由0.04Wb均匀增加到0.12Wb，此过程线圈中产生的感应电动势为（ ）
A．4V B．0.4V C．8V D．0.8V
3．关于感应电动势的大小，下列说法正确的是（ ）
A．穿过闭合电路的磁通量为零时，其感应电动势一定最大
B．穿过闭合电路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零
C．穿过闭合电路的磁通量变化量越大，其感应电动势一定越大
D．穿过闭合电路的磁通量变化率越大，其感应电动势一定越大
4．电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的有（ ）
A．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
B．取走磁体，电吉他将不能正常工作
C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势
D．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
5．空间存在磁感应强度大小为的匀强磁场，在如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为的是（ ）
A．只有乙 B．乙和丁
C．甲、乙、丁 D．甲、乙、丙、丁
6．如图甲所示，等腰直角三角形OPQ区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，它的OP边在x轴且长为L。纸面内一边长为L的正方形导线框的一条边在x轴上，且线框沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场区域，在t=0时该线框恰好位图甲中所示的位置。现规定以逆时针方向为导线框中感应电流的正方向，在图乙所示的四幅图中，能正确表示感应电流随线框位移关系的是（ ）
A B C D
7．如图甲所示，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=10 cm2，螺线管导线电阻r=1Ω，电阻R=9Ω，磁感应强度B的B-t图像如图乙所示（以向右为正方向），则（ ）
A．感应电动势为0.6 V
B．感应电流为0.06 A
C．电阻两端的电压为6 V
D．0～1s内感应电流的方向为从C点通过R流向A点
8．如图所示，固定在水平面上的半径为r=0.1m的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B=4T的匀强磁场。长为l=0.2m、单位长度电阻为R0=10Ω的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO′上，随轴以角速度ω=100rad/s匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有如图所示的电路，电阻R1和R2阻值均为1Ω，不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．棒产生的电动势为8V
B．通过电流表的电流方向自右向左，示数为1A
C．导体棒消耗的电功率为1W
D．电阻R2消耗的电功率为W
9．如图甲所示，电阻不计、间距为l、足够长的光滑平行导轨固定在一绝缘水平面内，导轨左端连接阻值为R的定值电阻，金属杆ab垂直导轨放置，接入电路的电阻也为R，且始终与导轨接触良好，整个装置置于竖直向下的匀强磁场中。金属杆ab受到水平向右的拉力F作用沿导轨向右匀速运动，拉力F与杆的速度v的关系如图乙所示，图中、均为已知量。则该匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）
A． B． C． D．
10．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场的磁感应强度B的方向如图甲所示，大小按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是（ ）
A．螺线管中产生的感应电动势为1.2V
B．闭合K，电路中的电流稳定后，电容器的下极板带负电
C．闭合K，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为2.56×10-2W
D．闭合K，电路中的电流稳定后，断开K，则K断开后，流经R2的电荷量为1.8×10-2C
二、多选题（本大题共4小题，每小题8分，漏选得4分，共32.0分）
11．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图(a)所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t＝0时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)。下列说法正确的是( )
A．磁感应强度的大小为0.5 T
B．导线框运动速度的大小为0.5 m/s
C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D．在t＝0.4 s至t＝0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N
12．如图所示，无限长光滑平行导轨与地面夹角为，导轨宽度为L。一质量为m，长为L的导体棒ab垂直于导轨水平放置，与导轨构成一闭合回路，空间内存在大小为B，方向垂直导轨向上的匀强磁场，已知导体棒电阻为R，导轨电阻不计，现将导体棒由静止释放，导体棒与导轨始终接触良好，最终稳定下滑。以下说法正确的是（ ）
A．导体棒中的电流方向从a到b
B．导体棒先加速运动，后匀速下滑
C．导体棒稳定时的速率为
D．导体棒达到稳定速度后，继续下落高度h的过程中，导体棒上产生的焦耳热等于
13．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，在磁场中有一个边长为L的正方形刚性金属框，ab边的质量为m，电阻为R，其他三边的质量和电阻均不计．cd边上装有固定的水平轴，将金属框自水平位置由静止释放，第一次转到竖直位置时，ab边的速度为v，不计一切摩擦，重力加速度为g，则在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．通过ab边的电流方向为a→b
B．ab边经过最低点时的速度
C．ab边经过最低点时的速度
D．金属框中产生的焦耳热为
14．如图所示，是两个宽度均为L，磁感应强度B大小相等、方向相反，且均垂直于纸面的相邻匀强磁场区域。一个边长也为L的正方形金属线框，由位置1沿纸面匀速运动到位置2。取线框刚到达位置1的时刻为计时起点（t=0）。规定逆时针方向为感应电流的正方向，水平向左的方向为线框所受安培力的正方向。则反映线框中的电流和线框所受的安培力与时间关系的图像可能正确的是（ ）
A B C D
计算题（本大题共2小题，共18.0分）
15．如图甲所示，水平面内固定两根间距为的长直平行光滑金属导轨，其右端接有阻值为的电阻，一阻值为、长度为的金属棒垂直导轨放置于距导轨右端处，且与两导轨保持良好接触．整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小随时间变化的情况如图乙所示。在内在金属棒的中点施加一水平外力，使金属棒保持静止，后金属棒在水平外力的作用下，从静止开始向左做加速度为的匀加速直线运动，导轨电阻不计。求：
（1）第内电阻产生的热量；
（2）时通过金属棒的电流大小；
（3）前内通过金属棒的电荷量。
16．如图所示，足够长的平行光滑U形导轨倾斜放置，所在平面的倾角θ＝37°，导轨间的距离L＝1.0m，下端连接R＝1.6 Ω的电阻，导轨电阻不计，所在空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1.0T。质量m＝0.5kg、电阻r＝0.4Ω的金属棒ab垂直置于导轨上，现用沿导轨平面且垂直于金属棒、大小为F＝5.0N的恒力使金属棒ab从静止开始沿导轨向上滑行，当金属棒滑行s＝2.8m后速度保持不变。求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10m/s2)
（1）金属棒匀速运动时的速度大小v；
（2）金属棒从静止到刚开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的热量QR。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．A 2.C 3.D 4.D 5.C 6.C 7.D 8.D 9.B 10.C 11.BC 12.BCD 13.CD 14.BD
15．（1）1.5J；（2）1A；（3）1.5C
16．（1）4m/s；（2）J答案第1页，共2页
答案第1页，共2页