第2章 电磁感应与现代生活 单元质量检测卷（Word版含答案）

第2章 电磁感应与现代生活 单元质量检测卷
一、单选题
1．（2022·全国·高三专题练习）有人根据条形磁铁的磁场分布情况用塑料制作了一个模具，模具的侧边界刚好与该条形磁铁的磁感线重合，如图所示．另取一个柔软的弹性导体线圈套在模具上方某位置，线圈贴着模具上下移动的过程中，下列说法正确的是（地磁场很弱，可以忽略）（　　）
A．线圈切割磁感线，线圈中产生感应电流
B．线圈紧密套在模具上移动过程中，线圈中没有感应电流产生
C．由于线圈所在处的磁场是不均匀的，故而不能判断线圈中是否有感应电流产生
D．若线圈平面放置不水平，则移动过程中会产生感应电流
2．（2022·全国·高三专题练习）航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的．电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间（　　）
A．两个金属环都向左运动
B．两个金属环都向右运动
C．从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向
D．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力
3．（2022·陕西咸阳·高二期末）如图所示，线圈M与电源、开关，滑动变阻器相连，线圈N与灵敏电流计相连，线圈M与线圈N绕在同一铁芯上。已知灵敏电流计的指针向电流流入一侧偏转，则下列操作可以使电流计的指针向“+”接线柱偏转的是（　　）
A．闭合开关瞬间
B．保持断开，将滑动变阻器向右移
C．保持闭合，将滑动变阻器向右移
D．保持闭合，将滑动变阻器向左移
4．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度 v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和导轨粗糙的两种情况相比较，这个过程（　　）
A．安培力对ab棒所做的功相等
B．安培力对ab棒的冲量相等
C．产生的总热量相等
D．通过ab棒的电荷量相等
5．（2022·全国·高三专题练习）如图甲所示，闭合金属环固定在水平桌面上，MN为其直径。MN右侧分布着垂直桌面向上的有界匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙所示。已知金属环电阻为1.0Ω，直径MN长20cm，则t=3s时（　　）
A．N点电势低于M点电势
B．M、N两点间电压为5π×10-4V
C．环所受安培力大小为5π×10-5N
D．环所受安培力大小为5π2×10-5N
6．（2022·河北·模拟预测）如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（　　）
A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B．a、b线圈中感应电动势之比为81:1
C．a、b线圈中感应电流之比为9:1
D．a、b线圈中电功率之比为27:1
7．（2021·广东·化州市第一中学高二期末）用铝板制成如图所示的框架，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上板上，让整体在垂直于纸面向里的匀强磁场中向左以速度v匀速运动，悬线的拉力为T，则下列说法中正确的是（　　）
A．绳偏离竖直方向，拉力大小与小球的重力和小球的电性有关
B．绳偏离竖直方向，拉力大小与小球的重力有关，与小球的电性无关
C．绳的方向竖直，拉力大小与小球的重力和小球的电性有关
D．绳的方向竖直，拉力大小与小球的重力有关，与小球的电性无关
8．（2022·江苏省六合高级中学高二期末）如图所示，螺线管导线的两端与平行金属板相接，一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在两金属板间，并处于静止状态。若使一条形磁铁从左向右靠近螺线管，则（　　）
A．小球向右摆动 B．小球向左摆动
C．小球向前摆动 D．小球保持静止
9．（2021·辽宁·沈阳市第一二〇中学高三阶段练习）电磁弹射器是航空母舰上一种高效的舰载机起飞装置，我国的未来航母也将采用这种装置，其工作原理如图所示。足够长的光滑导轨间距为L，电阻不计，左端接有电动势为E的电源，系统处于竖直向下的匀强磁场中。闭合开关S后，质量为m、长度等于导轨间距的金属棒ab由静止开始运动，最后达到稳定速度vm。加速到稳定速度的过程中，电源提供的能量为Es，电源、金属棒产生的焦耳热分别为Q1，Q2，下列说法正确的是（　　）
A．金属棒ab先做匀加速直线运动最后做匀速直线运动
B．达到稳定速度时金属棒的感应电动势小于E
C．稳定速度
D．磁场的磁感应强度为
10．（2022·浙江柯桥·高二期末）如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（Ⅰ为细导线）。两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面，运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为、，在磁场中运动时产生的热量分别为、不计空气阻力，已知线框电阻与导线长度成正比，与导线横截面积成反比，则：（ ）
A．， B．， C．， D．，
11．（2022·山东·日照青山学校高三期末）如图所示，平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场，图中虚线方格为等大正方形。一位于平面内的刚性三角形导体框在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动（不发生转动），从图示位置开始计时，在导体框进入磁场的过程中，导体框内感应电流i与时间t的关系图像正确的是（规定导体框内的电流顺时针方向为正）（　　）
A．B．C．D．
二、填空题
12．（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”）
13．（2021·广东·江门市新会第二中学高二期中）（1）如图所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下。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。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有________（填“收缩”或“扩张”）趋势，圆环内产生的感应电流________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）如图，金属环A用轻线悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向________（填“左”或“右”）运动，并有________（填“收缩”或“扩张”）趋势。
14．（2021·福建省永春第三中学高二期中）如图所示，套在条形磁铁外的两个面积相同的线圈A和，其中“”线圈在磁铁的正中间。设两个线圈中的磁通量依次为，它们的大小关系是________。磁铁如果突然向右运动，线圈A将会___________运动（选填“向右”、"向左”、“静止”）。
三、解答题
15．（2022·河南驻马店·高三期末）如图所示，一导轨位于水平面内的直角坐标系中，导轨与抛物线重合，整个导轨均处于磁感应强度大小为B、方向垂直水平面向下的匀强磁场中。一质量为m、单位长度的电阻为的足够长直导体棒处于y轴上．且关于x轴对称，导体棒在外力作用下从原点由静止开始沿x轴正方向做加速度大小为a的匀加速直线运动，运动过程中导体棒始终与y轴平行且与导轨接触良好，不计导轨的电阻。求：
（1）导体棒在运动过程中受到的安培力F随x变化的关系式；
（2）在导体棒从处运动到处的过程中，外力做的功W。
16．（2022·全国·高三课时练习）共享单车已经走进人们的日常生活，由于受季节变化、天气状况等因素的影响，有些零件容易损坏。如图是利用高频交变电流焊接自行车零件的原理示意图，其中A是通高频交流电的线圈，B是自行车的零件。a是待焊接的接口，接口两端接触，当A中通有交流电时，B中会产生感应电动势，使得接口处金属熔化而焊接起来。试回答：
（1）为什么在其他条件不变的情况下，交流电频率越高，焊接越快？
（2）为什么焊接过程中，接口a处已熔化而零件的其他部分并不是很热？
17．（2022·福建·莆田一中高二期末）如图所示，在空间AA'与BB'间存在方向垂直纸面向里，磁感应强度为B=2T的匀强磁场区域，边界AA'与BB'的间距为H=1.55m，BB'到水平地面CC'的高度为h=0.2m。现有一质量为m=0.5kg、边长为L=0.5m、电阻为R=2Ω的正方形线框，由AA'上方某处竖直自由落下，恰能匀速进入磁场区域。重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计。求：
（1）线框匀速进入场区的速度大小v1及此过程产生的热量Q1；
（2）cd边从AA'运动到BB'所需的时间；
（3）若在cd边刚离开BB'时，对线框施加一与重力等大反向的恒力，则在cd边离开BB'直至到达CC’的过程中线框产生的热量Q2。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．C
3．C
4．C
5．C
6．D
7．D
8．A
9．D
10．D
11．B
12． 逆时针 右侧
13． 收缩 变小 左 收缩
14． 小于（或者<） 向右
15．（1）；（2）
16．（1）10m/s， 2.5J；（2）0.15s；（3）1.09J
答案第1页，共2页
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