第二章 电磁感应 单元综合测试(Word版含答案)

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名称 第二章 电磁感应 单元综合测试(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-02-28 14:13:01

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第二章 电磁感应 单元综合测试
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(2022·北京·101中学高二期末)物理课上,老师做了一个奇妙的“自感现象”实验。按如图所示连接电路,先闭合开关S,电路稳定后小灯泡A正常发光,然后断开开关S,同学们发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。已知自感线圈L的直流电阻为RL,小灯泡A正常发光时电阻为RA。下列说法中正确的是(  )
A.RL>RA
B.RL=RA
C.断开开关S的瞬间,小灯泡A中的电流方向为a→b
D.断开开关S的瞬间,小灯泡A中的电流方向为b→a
2.(2022·福建省龙岩第一中学高二开学考试)如图所示,两根平行金属导轨置于同一水平面内,导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并接触良好,整个装置放在竖直向下的匀强磁场中。磁感应强度随时间变化如乙图所示,整个装置始终保持静止,下列说法正确的是(  )
A.0~0.5 s内金属棒ab中的感应电流方向由b到a
B.0.5~1.0 s内金属棒ab中的感应电流方向由b到a
C.0.5~1.0 s内金属棒ab所受的安培力保持不变
D.0.5~1.0s内金属棒ab所受的摩擦力保持不变
3.(2022·北京朝阳·高二期末)如图所示,A、B都是铝环,A环闭合,B环有缺口,两者固定在横梁两端,横梁可绕中间支点转动。某同学用条形磁铁的一个磁极靠近或远离静止的A、B环,观察到不同现象。下列推断正确的是(  )
A.N极远离A环时,A环被吸引是由于A环被磁化
B.S极靠近A环时,A环产生顺时针方向的电流
C.N极靠近B环时,B环不动,是因为B环内磁通量不发生变化
D.S极远离B环时,B环不动,是因为B环没有产生感应电动势
4.(2021·上海·模拟预测)如图所示,一圆形金属环平放在水平桌面上,有一带正电荷的粒子以恒定的水平速度v贴近环的上表面沿直线AB方向飞过金属圆环,在粒子飞过环的过程中,环中(  )
A.始终没有感应电流
B.始终有方向不变的感应电流
C.从上往下看感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向
D.从上往下看感应电流先沿逆时针方向,后沿顺时针方向
5.(2022·北京·人大附中高二期末)现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图所示,上、下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使电子加速。图甲为侧视图,乙为真空室的俯视图,如果从上向下看,电子沿逆时针方向运动。已知电子的电荷量为e,电子做圆周运动的轨道半径为r,因电流变化而产生的磁感应强度随时间的变化率为(k为一定值)。下列说法正确的是(  )
A.为使电子加速,电磁铁的磁性应逐渐减弱
B.为使电子加速,感生电场的方向应该沿逆时针方向
C.为使电子加速,当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时,电流应该增大
D.电子在圆形轨道中加速一周的过程中,感生电场对电子所做的功为
6.(2022·北京·人大附中高二期末)如图所示的甲、乙图中,、是固定在同一水平面内足够长的平行金属导轨。导体棒垂直放在导轨上,导轨都处于垂直水平面向下的足够大的匀强磁场中,导体棒和导轨间接触良好且摩擦不计,导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,甲图中的电容器C原来不带电。今给导体棒一个向右的初速,甲、乙图中导体棒在磁场中的最终运动状态是(  )
A.甲图中棒最终静止,乙图中棒最终做匀速运动
B.甲图、乙图中,棒最终均做匀速运动
C.甲图中棒最终做匀速运动,乙图中棒最终静止
D.甲图、乙图中,棒最终都静止
7.(2022·北京·人大附中高二期末)如图所示,光滑固定平行金属导轨、所在平面与水平面成角,两端点M、P间接有阻值为R的定值电阻。阻值为r的金属棒垂直导轨放置,其他部分电阻不计,整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。从时刻开始,棒受到一个平行于导轨向上的外力F作用,由静止开始沿导轨向上运动,运动中棒始终与导轨垂直,且接触良好,通过R的感应电流I随时间t变化的图像如图乙所示,选项图中给出了外力F大小随时间t变化的图像,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
8.(2022·北京·人大附中高二期末)如图甲所示是法拉第制作的世上最早的发电机的实验装置:一个可绕水平固定转轴转动的铜盘,铜盘的一部分处在蹄形磁体中。如图乙所示,设蹄形磁体的磁场沿水平方向且磁感应强度为B,实验时用导线连接铜盘的中心C,用导线通过滑片D与铜盘的边缘连接且接触良好。若用外力转动使圆盘如图乙方向转动起来,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是( )
A.R中的电流沿b到a的方向
B.因为通过圆盘面的磁通量不变,所以R中无电流
C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化
D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
9.(2022·浙江舟山·高二期末)现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。如图所示,上面为侧视图,上、下为电磁体的两个磁极;下面为磁极之间真空室的俯视图。若从上往下看电子在真空室中沿逆时针方向做圆周运动,改变电磁体线圈中电流的大小可使电子加速。则下列判断正确的是(  )
A.真空室中产生的感生电场沿逆时针方向 B.通入电磁体线圈的电流在增强
C.电子在轨道中加速的驱动力是洛伦兹力 D.电子在轨道中做圆周运动的向心力是电场力
10.(2022·上海崇明·一模)如图甲所示,水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线,矩形导线框abcd靠近长直导线静止放在桌面上。当长直导线中的电流按图乙所示的规律变化时(图甲中电流所示的方向为正方向),则(  )
A. t1到t2时间内,线框内电流的方向为abcda,线框受力向右
B.t2到t3时间内,线框内电流的方向为abcda,线框受力向左
C.0到t2时间内,线框内感应电流方向不变,线框受力方向也不变
D.t1到t3时间内,线框内感应电流方向不变,线框受力方向改变
11.(2021·北京市第十二中学高二期末)如图所示,单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场,第二次又以匀速进入同一匀强磁场,则下列选项中错误的是(  )
A.第一次进入与第二次进入时线圈中电流之比为1∶2
B.第一次进入与第二次进入时外力做功的功率之比为1∶4
C.第一次进入与第二次进入过程中线圈产生热量之比为1∶4
D.第一次进入与第二次进入过程中流过线圈的电荷量之比为1∶1
12.(2021·河南·模拟预测)如图所示,质量为m、半径为r的金属圆环立在绝缘水平面上,通过一根刚好伸直且与竖直方向夹角为45°的绝缘细线连在天花板上,圆环的粗细不计,且单位长度的电阻值为R。竖直虚线MN将圆环一分为二(过圆环的圆心),在MN右侧加一垂直于圆环面向里的匀强磁场,其磁感应强度B随时间t的变化规律为,重力加速度为g。若在t时刻,圆环对水平面的压力刚好为零,则t的值为(  )
A. B. C. D.
二、填空题
13.(2021·福建省厦门集美中学高三阶段练习)为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端,当电流从电流计G右端流入时,指针向右偏转。将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现指针向右偏转。从上向下看时,线圈绕向为__________(填顺时针或逆时针);当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时,指针将指向_____。(选填“左侧”、“右侧”或“中央”)
14.(2021·新疆·吐鲁番市高昌区第二中学高二阶段练习)一个200匝,面积0.2m2的均匀圆线圈,放在匀强磁场中,磁场方向与线圈垂直。若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T,则在此过程中,穿过线圈的磁通量的变化量=___________Wb,磁通量的变化率是=___________Wb/s,线圈中的感应电动势为E=___________V。
15.(2021·上海市复兴高级中学高二期末)法拉第电磁感应定律表明:感应电动势大小取决于磁通量的变化率。如图甲所示,轴沿水平方向,有一用钕铁硼材料制成的圆柱形强磁体M,其圆形端面分别为N极和S极,磁体的对称中心置于轴的原点。现有一圆柱形线圈C从原点左侧较远处开始沿轴正方向做匀速直线运动,圆形线圈的中心轴始终与轴重合,且其圆面始终与轴垂直,在线圈两端接一阻值的定值电阻。现用两个传感器,一个测得通过圆环的磁通量随圆环位置的变化图像,如图乙所示,另一个测得两端的电压随时间变化的图像,如图丙所示。已知在乙图像的图线上的点的切线斜率最大,丙图中时刻到之间的图线是直线。则圆形线圈做匀速直线运动的速度大小是______,至期间流过电阻的电量是______C。
16.(2022·湖北·武汉市常青第一中学高二期末)小红用如图甲所示的装置探究电磁感应现象,螺线管与灵敏电流计构成闭合电路,条形磁铁N极朝下,请回答下列问题:
(1)要想使电流计指针发生偏转,即有感应电流产生,小红进行了以下四种操作,其中可行的是___________(选填选项前的字母);
A.螺线管不动,磁铁匀速插入或拔出螺线管
B.螺线管不动,磁铁加速插入或拔出螺线管
C.磁铁与螺线管保持相对静止,一起匀速向上运动
D.磁铁与螺线管保持相对静止,一起在水平面内做圆周运动
(2)小红又将实验装置改造,如图乙所示,将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上,把线圈A放进螺线管B的里面,观察指针摆动情况,下列说法正确的是________ (选填选项前的字母)
A.开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
B.开关闭合后,线圈A插入或拔出的速度越快,电流计指针偏转角度越大
C.线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针向相反的方向偏转
D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才会偏转
(3)在(2)的研究中,完成实验后未把线圈A、螺线管B和铁芯分开,也未断开开关,在先拆除A线圈时突然被电击了一下,试分析被电击的原因:___________。
三、解答题
17.(2022·江西·高二期末)如图甲所示,匝的线圈(图中只画了2匝),电阻,其两端与一个的电阻相连,线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。
(1)判断通过电阻的电流方向和线圈产生的感应电动势;
(2)求电阻的热功率P。
18.(2022·全国·高三课时练习)如图所示,在倾角θ=37°的斜面上,沿斜面向下铺两条平行的直导轨,导轨足够长,导轨间距l=0.5 m,两导轨的底端a和b用R=2.0 Ω的电阻相连,直导轨的其他部分电阻不计,有一范围足够大、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为B=1 T,cd为金属杆,与导轨接触良好,电阻r=0.5 Ω,杆与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,杆沿导轨向下以v=2 m/s做匀速直线运动,求:(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)金属杆cd哪端电势高?
(2)金属杆中电流大小;
(3)金属杆cd的质量;
(4)整个回路中电流的电功率。
19.(2021·广东·化州市第一中学高二期末)如图1所示,一个圆形线圈的匝数n=1000匝,线圈半径a=0.2m,线圈的电阻r=1Ω,在线圈的内部半径b=0.1m的圆形区域,有垂直纸面向外的磁场,磁感应强度随时间变化如图2所示,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,连接处电阻不计(结果可以保留π)。求:
(1)前4s内流过电阻R的电流大小I和方向;
(2)前4s内,AB两点间的电势差;
(3)0-6s 时间内的平均感应电动势E2。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
2.B
3.B
4.D
5.C
6.B
7.B
8.A
9.B
10.D
11.C
12.A
13. 逆时针 右侧
14. 0.08 1.6 320
15. 3
16. AB ABC 电流快速减小,由于自感作用,螺线管A会产生很大的感应电动势
17.(1),;(2)1.92W
18.(1)d端;(2)0.4 A;(3)0.1 kg;(4)0.4 W
19.(1),向下;(2);(3)
答案第1页,共2页
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