第二章 电磁感应及其应用 单元优选综合卷
一、单选题
1.(2019·浙江丽水·高二阶段练习)如图所示,用两根材料、粗细、长度完全相同的导线,绕成匝数分别为n1=50和n2=100的圆形闭合线圈A和B,两线圈平面与匀强磁场垂直.若磁感应强度随时间均匀变化时,则两线圈中的感应电流之比IA:IB为( )
A.1:4 B.4:1 C.1:2 D.2:1
2.(2020·宁夏银川二十四中高二期末)半径为r的圆环电阻为R,ab为圆环的一条直径.如图所示,在ab的一侧存在一个均匀变化的匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图,磁感应强度大小随时间的变化关系为B=B0+kt(k>0),则( )
A.圆环中产生顺时针方向的感应电流
B.圆环具有扩张的趋势
C.圆环中感应电流的大小为
D.图中a、b两点间的电势差
3.(2019·陕西·咸阳百灵学校高二阶段练习)在下图的(a)、(b)、(c)中除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,(a)图中的电容器C原来不带电,设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长,今给导体棒ab一个向右的初速度v0,导体棒的最终运动状态是( )
A.三种情况下,导体棒ab最终都是匀速运动
B.图(a)、(c)中ab棒最终将以不同的速度做匀速运动;图(b)中ab棒最终静止
C.图(a)、(c)中,ab棒最终将以相同的速度做匀速运动
D.三种情况下,导体棒ab最终均静止
4.(2020·甘肃·白银市第十中学高二阶段练习)如下图所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线、电键K与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中.两板间放一台小压力传感器,压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电量为+q的小球.K断开时传感器上有示数,K闭合时传感器上恰好无示数.则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是( )
A.正在增强,
B.正在减弱,
C.正在减弱,
D.正在增强,
5.(2019·安徽·安庆市第二中学高二期中)如图所示,两光滑平行导轨倾斜放置,与水平地面成一定夹角,上端接一电容器(耐压值足够大).导轨上有一导体棒平行地面放置,导体棒离地面的有足够的高度,匀强磁场与两导轨所决定的平面垂直,开始时电容器不带电.将导体棒由静止释放,整个电路电阻不计,则 ( )
A.导体棒一直做匀加速直线运动
B.导体棒先做加速运动,后作减速运动
C.导体棒先做加速运动,后作匀速运动
D.导体棒下落中减少的重力势能转化为动能,机械能守恒
6.(2019·安徽·安庆市第二中学高二期中)如图甲所示,在一空心螺线管内部中点处放置一小铜环,图乙所示,在一空心螺线管外部放置一大铜环,电路接通瞬间,下列说法正确的是( )
A.从左往右看,两个铜环中部都有顺时针方向感应电流
B.从左往右看,小铜环有顺时针方向感应电流,大铜环中有逆时针方向感应电流
C.两个铜环都有收缩趋势
D.小铜环有扩张趋势
7.(2020·福建省连城县第一中学高二期中)如图所示,图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈.实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终灯A2与灯A3的亮度相同.下列说法正确的是( )
A.图甲中,的电阻比的直流电阻小
B.图甲中,断开开关瞬间,流过的电流方向自右向左
C.图乙中,变阻器R连入电路的电阻比的直流电阻大
D.图乙中,闭合开关瞬间,中的电流与变阻器R中的电流相等
8.(2020·辽宁省实验中学东戴河分校高三阶段练习)利用图像描述物理过程、探寻物理规律是物理学研究中常用的方法.如图所示是描述某个物理过程的图像,对相应物理过程分析正确的是
A.若该图像为质点运动的位移-时间图像,则质点在1秒末改变了运动方向
B.若该图像为质点运动的速度-时间图像,则质点在前2秒内的路程等于0
C.若该图像为一条电场线上电势随位置变化的图像,则可能是等量异号点电荷的电场线中的一条
D.若该图像为闭合线圈内磁场的磁感应强度随时间变化的图像,则闭合线圈中一定产生恒定的电动势
9.(2021·广东·北京师范大学珠海分校附属外国语学校高二阶段练习)如图甲所示,单匝线圈两端A、B与一理想电压表相连,线圈内有一垂直纸面向里的磁场,线圈中的磁通量变化规律如图乙所示.下列说法正确的是( )
A.0~0.1s内磁通量的变化量为0.15Wb
B.电压表读数为V
C.B端比A端的电势高
D.电压表“+”接线柱接A端
10.(2019·山西·平遥县第二中学校高二阶段练习)如图所示,abcd是由粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框,导体棒MN有电阻,可在ad边与bf边上无摩擦滑动,且接触良好,线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中.当MN棒由靠ab边处向cd边匀速移动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.MN棒中电流先减小后增大
B.因为匀速移动,所以MN棒两端电压不变
C.MN棒上拉力的功率先增大后减小
D.矩形线框中消耗的电功率先减小后增大
11.(2022·北京·模拟预测)如图所示两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,距左侧边界L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻R,且线框平面与纸面平行,现用外力F使线框以速度v匀速向右穿过磁场,以初始位置为计时起点,运动过程中线框始终与纸面平行,规定电流沿逆时针时电动势E为正,磁感线向里时磁通量Φ为正,外力F向右为正.则以下关于线框中磁通量φ、电动势E、外力F及电功率P随时间变化图象正确是
A. B.
C. D.
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.(2021·福建·上杭县才溪中学高二期中)一金属圆环用一绝缘细线悬挂于O点,下部有垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。现将环向右拉出磁场至A点,这时细线与竖直方向的夹角为,使环由静止开始下摆,下摆时金属圆环所在平面始终垂直于磁场,则
(1)环由A点摆至右侧最高点B的位置_______(填“高于”、“低于”或“等于”)A点的位置;
(2)若想求出环由A摆至右侧最高点B的过程中,环中产生的焦耳热,需要测量的物理量有___________(在以下几个选项中选出正确的,填序号),①磁感强度B②环的面积S③O点到环心的长度L④由A到B所用的时间t⑤AB两点的高度差h⑥当地的重力加速度g⑦环的电阻R⑧环的质量m,写出产生的焦耳热的表达式_______。
14.(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”)。
三、解答题
15.(2022·山西·高二开学考试)如图甲所示,和是两根互相平行、竖直放置足够长的光滑金属导轨,其间距,垂直两金属导轨所在的竖直面的匀强磁场,磁感应强度大小。是一根与导轨垂直且始终接触良好的金属杆,其电阻、质量未知。开始时,将开关S断开,让杆从位置1由静止开始自由下落,一段时间后,再将S闭合,杆继续运动到位置2。金属杆从位置1运动到位置2的速度随时间变化的图像如图乙所示,重力加速度g取,导轨电阻与空气阻力均不计。求:
(1)位置1与位置2间的高度差和金属杆的质量;
(2)金属杆从位置1运动到位置2,回路产生的焦耳热和经过金属杆某一横截面积的电量。
16.(2022·全国·高三专题练习)如图甲所示,在水平放置的足够长的平行金属导轨上,左右两端各接有一个阻值为R的电阻,导轨电阻不计,匀强磁场的方向垂直导轨平面向下。一质量m=0.1kg、电阻r=的金属棒置于导轨上,与导轨垂直且接触良好。现用一大小F=(0.3+0.2t)N的水平拉力(平行于导轨)作用在金属棒上,经过2s后撤去F,再经过0.55s金属棒停止运动,图乙为金属棒运动的v t图象,取g=10m/s2。求:
(1)金属棒与导轨之间的动摩擦因数μ;
(2)整个过程中金属棒运动的距离l。
17.(2022·安徽黄山·高二期末)如图,两根相距长光滑导轨水平固定,导轨间接有阻值为的电阻,一根质量为、电阻为的金属杆始终与导轨保持垂直接触,处于磁感应强度大小为,方向竖直向上的匀强磁场中,导轨电阻不计。现给金属杆水平向右的初速度,使金属杆向右运动,求:
(1)开始运动的瞬间通过金属杆的电流大小和此时金属杆的加速度;
(2)在金属杆向右运动的整个过程中,电阻R产生的焦耳热Q。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
2.C
3.B
4.D
5.A
6.A
7.B
8.D
9.D
10.A
11.D
12.
13. 低于 ⑤⑥⑧##⑤⑧⑥##⑥⑤⑧##⑥⑧⑤##⑧⑥⑤##⑧⑤⑥
14. 不亮 低
15.(1),;(2),
16.(1)0.2;(2)2.45m
17.(1)0.4 A;,方向水平向左;(2) 40 J
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