第二章 电磁感应 单元综合测试（word版含答案）

第二章 电磁感应 单元综合测试
一、单选题
1．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上。当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中轴线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时，线圈始终保持不动。设线圈在此过程中受到的支持力为FN，摩擦力为。以下判断正确的是（　　）
A．先向右，后向左 B．一直大于mg
C．先大于mg，后小于mg D．线圈中感应电流的方向始终不变
2．（2021·山东滕州·高二期中）如图所示是车站、机场等场所用于安全检查的安检门，“门框”内有线圈，线圈中通有变化的电流。如果金属物品通过安检门，金属中会被感应出涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警。下列关于安检的说法正确的是（　　）
A．安检门能检查出毒贩携带的毒品
B．安检门能检查出旅客携带的金属水果刀
C．安检门工作时，主要利用了电流的热效应原理
D．如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门也能正常工作
3．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，灯泡A、B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且直流电阻可忽略，G为电流传感器。下列说法正确的是（ ）
A．S闭合瞬间，A、B同时亮，然后都逐渐变暗最后熄灭
B．S闭合瞬间，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮
C．S断开瞬间，A、B均立即熄灭
D．S断开瞬间，G中电流突然增大，且方向向左
4．（2021·河北·高考真题）如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导轨间距最窄处为一狭缝，取狭缝所在处O点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为，一电容为C的电容器与导轨左端相连，导轨上的金属棒与x轴垂直，在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运动，忽略所有电阻，下列说法正确的是（　　）
A．通过金属棒的电流为
B．金属棒到达时，电容器极板上的电荷量为
C．金属棒运动过程中，电容器的上极板带负电
D．金属棒运动过程中，外力F做功的功率恒定
5．（2021·北京·北理工附中三模）如图所示，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，以速率沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比增加的变化磁场，设运动过程中小球带电量不变，那么（ ）
A．小球对玻璃环的压力一定不断增大
B．小球受到的磁场力一定不断增大
C．小球先沿逆时针方向减速运动，过一段时间后沿顺时针方向加速运动
D．由于涡旋电场力对小球做正功，小球的动能一直在增大
6．（2021·广东·广州市第七中学高二阶段练习）如图所示，固定在绝缘水平面上的半径r=0.2m的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小B=0.1T的匀强磁场。金属棒一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴顺时针匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值R=10Ω的电阻和板间距d=0.01m的平行板电容器，有一质量m=1g、电荷量q=1×10-5C的颗粒在电容器极板间恰好处于静止状态。取重力加速度大小g=10m/s2，不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．电容器两极板间的电压为5V B．电容器的上极板带正电荷
C．每秒钟通过电阻的电荷量为10C D．金属棒转动的角速度大小
7．（2021·广东·蛇口育才中学高三专题练习）学完电磁感应涡流的知识后，某个同学回家制作了一个简易加热器，如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（　　）
A．降低交流电源的频率
B．增加线圈的匝数
C．将金属杯换为陶瓷杯
D．将交流电源换成电动势更大的直流电源
8．（2021·广东·茂名市第一中学高三阶段练习）在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，断开电键时人会有触电的感觉。关于断开电键时，以下说法正确的是（　　）
A．流过人体的电流大于流过线圈的电流
B．A点电势比B点高
C．流过人的电流方向从B→A
D．线圈中的电流突然增大
9．（2021·浙江·高三专题练习）由螺线管、电阻和水平放置的平行板电容器组成的电路如图甲所示。螺线管处于方向竖直向上、磁感应强度大小为的磁场中，随时间变化的图像如图乙所示。一电荷量为的颗粒在时间内悬停在电容器中。则（　　）
A．颗粒带正电
B．时间内，感应电动势增大
C．时间内，电路中没有感应电流
D．时间内，点电势高于点电势
10．（2021·江苏·泰州中学模拟预测）图a中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通有如图（b）所示的交流电i，下列说法正确的是（　　）
A．在t1到t2时间内A、B两线圈相斥
B．在t2到t3时间内A、B两线圈相斥
C．t1时刻两线圈间作用力最大
D．t2时刻两线圈间作用力最大
11．（2021·河南省实验中学高三阶段练习）如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向的匀强磁场，磁场范围足够大，磁感应强度的大小左边为2B，右边为3B，一个竖直放置的宽为L。长为3L、单位长度的质量为m、单位长度的电阻为r的矩形金属线框，以初速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到虚线位置（在左边磁场中的长度为L。在右边磁场中的长度为2L）时，线框的速度为，则下列判断正确的是（　　）
A．此时线框中电流方向为逆时针，线框中感应电流所受安培力为
B．此过程中通过线框截面的电量为
C．此过程中线框产生的焦耳热为
D．线框刚好可以完全进入右侧磁场
二、填空题
12．（2021·福建·上杭县才溪中学高二期中）如图所示，先后以速度和（），匀速地把同一线圈从同一位置拉出有界匀强磁场的过程中，在先后两种情况下：
（1）线圈中产生的热量之比Q1：Q2＝________；
（2）拉力做功的功率之比P1：P2=_______。
13．（2022·福建龙岩·高二期末）如图所示，L是一带铁芯的自感线圈，其直流电阻为零，电路中A和B是二个完全相同的灯泡。当开关S闭合一段时间，电路稳定时，A灯_________（填“亮”或“不亮”），当开关S断开瞬间，a点电势比b点电势________（填“高”或“低”）。
14．（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。
三、解答题
15．（2022·山东聊城一中高三期末）导体棒AB受一冲量作用后以初速度沿水平面内的导轨运动，经一段时间后而停止，如图所示。已知AB的质量，定值电阻，导轨宽，导轨和导体棒电阻不计，磁感应强度，棒和导轨间的动摩擦因数，测得整个过程中通过导线的电量。求：
（1）整个过程中产生的电热；
（2）导体棒AB的运动时间。
16．（2022·湖北·荆州中学高三开学考试）如图所示，倾角为θ的光滑斜面上设置有AB和CD两个减速缓冲区，缓冲区内动摩擦因数为μ，且AB=BC=CD=l。整个空间分布着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m带电量为-q的物块从斜面顶端O由静止释放，其通过AB段与通过CD段的时间相等。已知物块运动到D点时的加速度为零，重力加速度为g，求：
（1）斜面顶端O到A的距离d；
（2）物块在缓冲区内摩擦产生的总热量；
（3）若将整个斜面设置为缓冲区，仍将物块从O点由静止释放，设物块通过D点的速度为v′，求物块从O运动到D的总时间。（O到A的距离用d表示）
17．（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。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．D
4．A
5．C
6．D
7．B
8．C
9．C
10．B
11．D
12．
13． 不亮 低
14． 3
15．（1）；（2）
16．（1）；（2）；（3）
17．（1）d端；（2）0.4 A；（3）0.1 kg；（4）0.4 W
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