第2章 电磁感应及其应用 章末综合训练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第2章 电磁感应及其应用 章末综合训练（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 805.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-03 19:07:21 | ||
图片预览
文档简介
第2章 电磁感应及其应用 章末综合训练
一、单选题
1．（2021·云南·弥勒市一中高二阶段练习）如图所示，有一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T。将一水平放置的金属棒ab以的水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平，金属棒的长度为L=0.5m。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则（ ）
A．下落过程中金属棒a端的电势高于b端的电势
B．下落过程中金属棒产生的感应电动势越来越大
C．洛伦兹力对金属棒内的自由电子做正功
D．运动0.5s时，金属棒产生的感应电动势大小为0.25V
2．（2021·云南·弥勒市一中高二阶段练习）如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一条形磁体。在磁体的正下方水平桌面上放置一闭合的金属线圈，将磁体向上托起至弹簧的原长处由静止释放，整个过程中磁体没与桌面碰撞，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．磁体向下运动的过程中，线圈中的感应电流方向为顺时针方向（自上向下看）
B．磁体向下运动的过程中，线圈对桌面的压力小于重力
C．线圈中感应电流的磁场始终阻碍磁体的运动
D．磁体向下运动时，线圈有扩张的趋势
3．（2022·广东·广州大学附属中学高二期末）如图所示，倾角为θ的光滑绝缘斜面下半部分存在垂直斜面向上的匀强磁场，一单匝圆形线圈用细绳挂在斜面上，圆心恰好位于磁场边界。从t=0开始，磁感应强度B随时间t变化的规律为B=kt（k为常数，且k>0）。圆形线圈半径为r，磁场变化过程中线圈始终未离开斜面，则（ ）
A．t1时刻，穿过线圈的磁通量为
B．线圈中感应电流方向为顺时针
C．线圈感应电流逐渐增大
D．绳子的拉力逐渐增大
4．（2021·广东广州·高二期末）一架飞机在广州上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变，由于受地磁场竖直向下分量的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为，右方机翼末端处电势为 ，则下列说法正确的是（ ）
A．若飞机从东往西飞，比高
B．若飞机从南往北飞，比低
C．若飞机从北往南飞，比低
D．由于飞机匀速飞行，则等于
5．（2021·广东广州·高二期末）如图所示为几个有理想边界的磁场区域，相邻区域的磁感应强度B大小相等，方向相反，区域的宽度均为L，现有一边长为L的正方形导线框由如图示位置开始，沿垂直于区域边界的直线匀速穿过磁场区域，速度大小为v，规定电流顺时针方向为正方向，下图中能正确反映线框中感应电流的是（ ）
A．B．C．D．
6．（2021·西藏·山南二中高二期末）如图所示，是法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置示意图，软铁环上绕有M、M两个线圈，关于该实验下列说法正确的是（ ）
A．当S保持闭合时，M、N中都有恒定电流
B．当S断开瞬间，M中电流立即消失、N中也没有电流
C．当S由断开到闭合瞬间，N中有图中箭头所指方向电流
D．当S由闭合到断开瞬间，N中有图中箭头所指方向电流
7．（2021·全国·高二专题练习）如图甲所示，匝的圆形线圈M，它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，则a、b两点的电势高低与电压表的读数分别为（ ）
A．， B．， C．， D．，
8．（2021·四川·眉山中学高二阶段练习）半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图所示。有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为+q的微粒，从静止释放，两板间距足够长。则以下说法正确的是（ ）
A．第1秒内上极板的电势高于下极板的电势
B．第1秒内与第2秒内粒子所受电场力方向相反
C．第1秒时粒子将的速度最大
D．2秒内粒子的位移为零
9．（2021·上海市南洋模范中学高二期末）如图，光滑金属导轨所在平面竖直，匀强磁场与导轨平面垂直。一水平导体棒由静止开始下落，下落时导体棒两端与轨道接触良好。下落一段距离，导体棒获得的动能为，损失的重力势能为，回路中产生的焦耳热为Q。则（ ）
A． B．恒量
C． D．
10．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器组成一个回路，B线圈与开关、电流表G组成另一个回路。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
C．闭合开关S后，在增大电阻的过程中，电流表G中有的感应电流
D．闭合开关S后，在增大电阻的过程中，电流表G中有的感应电流
11．（2021·江苏淮安·模拟预测）如图所示，光滑平行金属导轨、水平放置，、间接一电阻，金属棒垂直导轨放置，金属棒和导轨的电阻均不计，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。时对金属棒施加水平向右的拉力，使金属棒由静止开始做匀加速直线运动。下列关于金属棒的电流、电量、拉力及外力的功率随时间或位移变化的图像不正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
12．（2021·吉林·辽源市田家炳高级中学校高二期中）如图所示，金属棒ab置于电阻不计、水平放置的U形光滑导轨上，在虚线ef右侧存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的有界匀强磁场。在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。金属棒ab在水平恒力F的作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右加速运动，在此过程中，回路abdc中电流沿______ （选填“顺时针方向”或“逆时针方向”），圆环L有______ （选填“收缩”或“扩张”）趋势，圆环内产生的感应电流沿______ （选填“顺时针方向”或“逆时针方向”）。
13．（2021·云南·玉溪第二中学高二阶段练习）自感系数为100mH，通入变化规律如图所示的电流。从0到2s时间内自感电动势大小是___________V；在4到5s时间内自感电动势大小是___________V。
14．（2021·山西·岢岚县中学校高二阶段练习）如图所示，面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律如图，定值电阻R1=6 Ω，线圈电阻R2=4 Ω，则ab两点的电势___________（填“>”或 “=”或 “＜”），回路中的感应电动势大小为___________V。
三、解答题
15．（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。
16．（2021·江苏·泰兴市第一高级中学高二期中）如图甲所示，AB、CD是间距的足够长的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面夹角为，在虚线下方的导轨平面内存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，导轨电阻不计，长为1m的导体棒ab垂直AB，CD放置在导轨上，导体棒电阻R=2Ω；AB、CD右侧连接一电路，已知灯泡L的规格是“3V、”，定值电阻、，在t=0时，将导体棒ab从某一高度由静止释放，导体棒的速度 时间图象如图乙所示，其中OP段是直线，PM段是曲线，M点后是水平直线。若导体棒沿导轨下滑时，导体棒达到最大速度，并且此时灯泡L正常发光。假设灯泡的电阻恒定不变，重力加速度g取。 求：
（1）导轨倾角大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度B大小；
（3）导体棒由静止释放至速度达到最大的过程中，通过电阻R1的电荷量；
17．（2021·四川·成都七中高二期末）如图所示，、为两条水平平行光滑金属导轨，间距为，导轨间有垂直于导轨平面的水平匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。导轨与定值电阻、、及两竖直平行金属板连成如图所示电路。金属杆倾斜放置，与导轨的接触点为、，与导轨成角，接入电路部分电阻为，保持金属杆以速度沿平行于的方向匀速滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。一质量为带电量为的小球，通过长为的绝缘细线挂在两板间点，被拉至水平位置；合上开关，无初速度释放小球，小球沿圆弧经过点正下方的点到另一侧。已知、两板间距为，，导轨电阻不计，重力加速度为。求：
（1）、两点间的电势差；
（2）小球从释放到运动至最低点的过程中，它的电势能的变化量。
参考答案：
1．D
2．C
3．B
4．A
5．A
6．D
7．B
8．A
9．D
10．D
11．D
12． 逆时针方向 收缩 顺时针方向
13． 0.20 0.40
14． > 20
15．（1），向下；（2）；（3）
16．（1）；（2）；（3）
17．（1）；（2）
一、单选题
1．（2021·云南·弥勒市一中高二阶段练习）如图所示，有一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T。将一水平放置的金属棒ab以的水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平，金属棒的长度为L=0.5m。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则（ ）
A．下落过程中金属棒a端的电势高于b端的电势
B．下落过程中金属棒产生的感应电动势越来越大
C．洛伦兹力对金属棒内的自由电子做正功
D．运动0.5s时，金属棒产生的感应电动势大小为0.25V
2．（2021·云南·弥勒市一中高二阶段练习）如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一条形磁体。在磁体的正下方水平桌面上放置一闭合的金属线圈，将磁体向上托起至弹簧的原长处由静止释放，整个过程中磁体没与桌面碰撞，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．磁体向下运动的过程中，线圈中的感应电流方向为顺时针方向（自上向下看）
B．磁体向下运动的过程中，线圈对桌面的压力小于重力
C．线圈中感应电流的磁场始终阻碍磁体的运动
D．磁体向下运动时，线圈有扩张的趋势
3．（2022·广东·广州大学附属中学高二期末）如图所示，倾角为θ的光滑绝缘斜面下半部分存在垂直斜面向上的匀强磁场，一单匝圆形线圈用细绳挂在斜面上，圆心恰好位于磁场边界。从t=0开始，磁感应强度B随时间t变化的规律为B=kt（k为常数，且k>0）。圆形线圈半径为r，磁场变化过程中线圈始终未离开斜面，则（ ）
A．t1时刻，穿过线圈的磁通量为
B．线圈中感应电流方向为顺时针
C．线圈感应电流逐渐增大
D．绳子的拉力逐渐增大
4．（2021·广东广州·高二期末）一架飞机在广州上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变，由于受地磁场竖直向下分量的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为，右方机翼末端处电势为 ，则下列说法正确的是（ ）
A．若飞机从东往西飞，比高
B．若飞机从南往北飞，比低
C．若飞机从北往南飞，比低
D．由于飞机匀速飞行，则等于
5．（2021·广东广州·高二期末）如图所示为几个有理想边界的磁场区域，相邻区域的磁感应强度B大小相等，方向相反，区域的宽度均为L，现有一边长为L的正方形导线框由如图示位置开始，沿垂直于区域边界的直线匀速穿过磁场区域，速度大小为v，规定电流顺时针方向为正方向，下图中能正确反映线框中感应电流的是（ ）
A．B．C．D．
6．（2021·西藏·山南二中高二期末）如图所示，是法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置示意图，软铁环上绕有M、M两个线圈，关于该实验下列说法正确的是（ ）
A．当S保持闭合时，M、N中都有恒定电流
B．当S断开瞬间，M中电流立即消失、N中也没有电流
C．当S由断开到闭合瞬间，N中有图中箭头所指方向电流
D．当S由闭合到断开瞬间，N中有图中箭头所指方向电流
7．（2021·全国·高二专题练习）如图甲所示，匝的圆形线圈M，它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，则a、b两点的电势高低与电压表的读数分别为（ ）
A．， B．， C．， D．，
8．（2021·四川·眉山中学高二阶段练习）半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图所示。有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为+q的微粒，从静止释放，两板间距足够长。则以下说法正确的是（ ）
A．第1秒内上极板的电势高于下极板的电势
B．第1秒内与第2秒内粒子所受电场力方向相反
C．第1秒时粒子将的速度最大
D．2秒内粒子的位移为零
9．（2021·上海市南洋模范中学高二期末）如图，光滑金属导轨所在平面竖直，匀强磁场与导轨平面垂直。一水平导体棒由静止开始下落，下落时导体棒两端与轨道接触良好。下落一段距离，导体棒获得的动能为，损失的重力势能为，回路中产生的焦耳热为Q。则（ ）
A． B．恒量
C． D．
10．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器组成一个回路，B线圈与开关、电流表G组成另一个回路。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
C．闭合开关S后，在增大电阻的过程中，电流表G中有的感应电流
D．闭合开关S后，在增大电阻的过程中，电流表G中有的感应电流
11．（2021·江苏淮安·模拟预测）如图所示，光滑平行金属导轨、水平放置，、间接一电阻，金属棒垂直导轨放置，金属棒和导轨的电阻均不计，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。时对金属棒施加水平向右的拉力，使金属棒由静止开始做匀加速直线运动。下列关于金属棒的电流、电量、拉力及外力的功率随时间或位移变化的图像不正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
12．（2021·吉林·辽源市田家炳高级中学校高二期中）如图所示，金属棒ab置于电阻不计、水平放置的U形光滑导轨上，在虚线ef右侧存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的有界匀强磁场。在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。金属棒ab在水平恒力F的作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右加速运动，在此过程中，回路abdc中电流沿______ （选填“顺时针方向”或“逆时针方向”），圆环L有______ （选填“收缩”或“扩张”）趋势，圆环内产生的感应电流沿______ （选填“顺时针方向”或“逆时针方向”）。
13．（2021·云南·玉溪第二中学高二阶段练习）自感系数为100mH，通入变化规律如图所示的电流。从0到2s时间内自感电动势大小是___________V；在4到5s时间内自感电动势大小是___________V。
14．（2021·山西·岢岚县中学校高二阶段练习）如图所示，面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律如图，定值电阻R1=6 Ω，线圈电阻R2=4 Ω，则ab两点的电势___________（填“>”或 “=”或 “＜”），回路中的感应电动势大小为___________V。
三、解答题
15．（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。
16．（2021·江苏·泰兴市第一高级中学高二期中）如图甲所示，AB、CD是间距的足够长的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面夹角为，在虚线下方的导轨平面内存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，导轨电阻不计，长为1m的导体棒ab垂直AB，CD放置在导轨上，导体棒电阻R=2Ω；AB、CD右侧连接一电路，已知灯泡L的规格是“3V、”，定值电阻、，在t=0时，将导体棒ab从某一高度由静止释放，导体棒的速度 时间图象如图乙所示，其中OP段是直线，PM段是曲线，M点后是水平直线。若导体棒沿导轨下滑时，导体棒达到最大速度，并且此时灯泡L正常发光。假设灯泡的电阻恒定不变，重力加速度g取。 求：
（1）导轨倾角大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度B大小；
（3）导体棒由静止释放至速度达到最大的过程中，通过电阻R1的电荷量；
17．（2021·四川·成都七中高二期末）如图所示，、为两条水平平行光滑金属导轨，间距为，导轨间有垂直于导轨平面的水平匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。导轨与定值电阻、、及两竖直平行金属板连成如图所示电路。金属杆倾斜放置，与导轨的接触点为、，与导轨成角，接入电路部分电阻为，保持金属杆以速度沿平行于的方向匀速滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。一质量为带电量为的小球，通过长为的绝缘细线挂在两板间点，被拉至水平位置；合上开关，无初速度释放小球，小球沿圆弧经过点正下方的点到另一侧。已知、两板间距为，，导轨电阻不计，重力加速度为。求：
（1）、两点间的电势差；
（2）小球从释放到运动至最低点的过程中，它的电势能的变化量。
参考答案：
1．D
2．C
3．B
4．A
5．A
6．D
7．B
8．A
9．D
10．D
11．D
12． 逆时针方向 收缩 顺时针方向
13． 0.20 0.40
14． > 20
15．（1），向下；（2）；（3）
16．（1）；（2）；（3）
17．（1）；（2）