第二章 电磁感应 单元优选综合卷（Word版含答案）

第二章 电磁感应 单元优选综合卷
一、单选题
1．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象及现象分析正确的是（　　）
A．磁铁插向左环，横杆发生转动
B．磁铁插向右环，横杆发生转动
C．磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流
D．磁铁插向右环，右环中不产生感应电动势和感应电流
2．（2021·全国·高三阶段练习）英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电量为的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是（　　）
A．0 B． C． D．
3．（2019·江西赣州·高二期末）如图所示，将一均匀导线围成一圆心角为90°的扇形导线框，圆弧的圆心为O点，将O点置于直角坐标系的原点，其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。时刻，让导线框从图示位置开始以O点为圆心沿逆时针方向做匀速圆周运动，规定电流方向为正，在下面四幅图中能够正确表示电流i与时间t关系的是（　　）
A．B．C．D．
4．（2021·重庆·高二期末）如图所示电路中，直流电源内阻可忽略不计，R为定值电阻，灯泡L正常发光。若某时刻起灯泡L逐渐熄灭，经检查发现，标号为①、②、③的三条线路中某条发生了断路，则断开的是（　　）
A．① B．② C．③ D．无法判断
5．（2021·重庆·高二期末）面积为S的n匝矩形金属线框固定在水平面内，并处于垂直水平面的匀强磁场中，磁场的磁感应强度变化率（p为定值），则时刻，线框中产生的感应电动势大小为（　　）
A．0 B． C． D．
6．（2021·四川资阳·高二期末）如图所示，虚线上方空间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。各导线框均绕轴O在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为T。从线框处于图示位置时开始计时，以在OP边上从P点指向O点的方向为感应电流i的正方向。能够在线框中产生如图所示的随时间t变化规律感应电流i的是（　　）
A． B．
C． D．
7．（2022·全国·高二专题练习）如图所示，光滑水平轨道上有两辆静止小车，甲车上固定一个条形磁铁，N极向右，乙车上固定一个螺线管，螺线管通过电阻R连成通路。现推动一下甲车，使它获得向右的初速度，当它向乙车运动时，下列说法正确的是（　　）
A．电阻R中的电流方向由A向B，两车系统动量不守恒、动能守恒
B．电阻R中的电流方向由A向B，两车系统动量守恒、动能不守恒
C．电阻R中的电流方向由B向A，两车系统动量不守恒、动能守恒
D．电阻R中的电流方向由B向A，两车系统动量守恒、动能不守恒
8．（2021·浙江舟山·高二期末）随着智能手机的发展，电池低容量和手机高耗能之间的矛盾越来越突出，手机无线充电技术间接解决了智能手机电池不耐用的问题。在不久的将来各大公共场所都会装有这种设备，用户可以随时进行无线充电，十分便捷。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中（　　）
A．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
B．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
C．送电线圈和受电线圈无法通过互感实现能量传递
D．由于手机和基座没有导线连接，所以传递能量没有损失
9．（2021·重庆·高三阶段练习）如图所示，在水平面上放置间距为L的光滑平行金属导、，左端连接阻值为R的定值电阻。质量为m的金属棒，垂直导轨静止放置，接入导轨间的电阻也为R，导轨处在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。金属棒受到平行向右的瞬时冲量I后，开始运动。运动过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好。导轨的电阻不计，则整个运动过程中（　　）
A．金属棒中的电流方向为a到b
B．金属棒两端的最大电压
C．金属棒的最大加速度为
D．金属棒产生的焦耳热为
10．（2021·福建龙岩·高二期末）如图甲所示，空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，一边长为L的单匝正方形线框固定在纸面内、线框的电阻为R，线框一半面积在磁场中。时磁感应强度的方向如图甲所示。磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则在到的时间间隔内（　　）
A．线框所受安培力的方向始终不变
B．线框中的感应电流始终沿逆时针方向
C．线框中的感应电动势大小为
D．线框中的感应电流大小为
11．（2021·全国·高三专题练习）如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，电阻为R，它通过两个小金属环与电阻不计的长直金属杆导通，图中a、b间距离为L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是d，已知该金属导线与ab段金属杆围成的面积为，右边虚线范围内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于弯曲导线所在平面向里的匀强磁场，磁场区域的宽度为，现在外力作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0时刻a环刚从O点进入磁场区域，则下列说法正确的是（　　）
A．t=时刻，回路中的感应电动势为Bdv
B．t=时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向
C．t=时刻，回路中的感应电动势为2Bdv
D．t=时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向
二、填空题
12．（2021·内蒙古自治区第二地质中学高二阶段练习）如图所示，在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，让长为0.2m的导体棒ab在金属框上以6m/s的速度向右移动，此时感应电动势大小为_________V。如果R1=6Ω，R2=3Ω，其余部分电阻不计，则通过ab的电流大小为_________A。
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．（2021·四川·威远中学校高二阶段练习）如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面积的电荷量为q1；第二次bc边平行于MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则Q1______Q2（选填>、=或<），q1______q2（选填>、=或<）。
三、解答题
15．（2021·全国·高三开学考试） 如图，质量为m、电阻为R、边长为l的正方形导线框置于光滑水平面上，虚线右侧区域存在垂直于水平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。线框在恒力F作用下从距磁场左边界一定距离处由静止开始运动。
（1）若线框前端进入磁场后即保持匀速直线运动，求线框开始运动时距磁场左边界的距离s；
（2）若其他条件不变，t=0时线框从距磁场左边界处由静止开始运动，线框经过多少时间其前端刚进入磁场？此时的速度为多少？
（3）已知在（2）的情况下，线框始终做加速运动，定性画出线框运动的v-t图像。
16．（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。
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．B
2．D
3．C
4．C
5．A
6．A
7．B
8．B
9．C
10．D
11．B
12．（1）；（2） ， ；（3）
13．（1），；（2）1.92W
14．（1）0.4 A；，方向水平向左；（2） 40 J
15． 0.48 0.24
16． 低于 ⑤⑥⑧ ⑤⑧⑥ ⑥⑤⑧ ⑥⑧⑤ ⑧⑥⑤ ⑧⑤⑥
17． > =
答案第1页，共2页
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