第二章 电磁感应 章末卷(Word版含答案)

第二章 电磁感应 章末卷
一、单选题
1．（2022·江苏泰州·高二期末）如图所示，灯泡A、B完全相同，若线圈L的电阻为，且（为灯泡A的电阻），则（　　）
A．S闭合瞬间，灯A、B同时发光
B．S闭合瞬间，灯A不亮，灯B立即亮
C．稳定后再断开S的瞬间，灯A、B均闪亮一下熄灭
D．稳定后再断开S的瞬间，灯B立即熄灭，灯A闪亮一下熄灭
2．（2022·江苏泰州·高二期末）如图所示，在水平面内固定两条足够长的平行金属导轨，间距为d，右端接有内阻为的电动机。导轨所在空间充满竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、阻值为r的导体棒以速度v沿导轨方向向左匀速运动，电路中的电流为I，电动机正常转动，不计导轨电阻，则（　　）
A．导体棒两端的电压为 B．电动机两端的电压为
C．电动机的输入功率为 D．电动机的输出功率为
3．（2022·黑龙江·哈九中高二期末）如图所示，是自感系数很大的线圈，但其自身的直流电阻几乎为零。和是两个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关S后，灯泡A亮度一直保持不变
B．闭合开关S后，灯泡A、B同时变亮，最后亮度相同
C．闭合开关，电路稳定后，再断开S，灯泡A逐渐变暗，直到不亮
D．闭合开关，电路稳定后，再断开S，灯泡B由暗变亮，再逐渐熄灭
4．（2021·重庆一中高二期末）某同学设计了一种带有闪烁灯的自行车车轮，以增强夜间骑车的安全性。如图所示为自行车后车轮，已知金属车轮半径为，金属轮轴半径可以忽略，有绝缘辐条连接轮轴与车轮（辐条未画出）。车轮与轮轴之间对称地接有4根相同的金属条，每根金属条中间都串接一个灯，灯可视为纯电阻，每个灯的阻值恒为，不计其它电阻。车轮旁的车架上固定有一特殊磁铁，能在车轮与轮轴之间形成一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小的扇形匀强磁场区域，扇形对应的圆心角。使自行车沿平直路面匀速前进，已知车轮转动的角速度为，不计车轮厚度，忽略磁场的边缘效应，取，则下列说法正确的是（　　）
A．车轮转动一周过程中，灯亮的总时间为
B．金属条进入磁场时，上电流的方向是
C．金属条进入磁场时，上电流大小是
D．车轮转动一周，灯产生的总焦耳热为
5．（2021·重庆一中高二期末）重庆一中某教室墙上有一扇朝南的平开玻璃窗，窗扇由有机玻璃加矩形金属边框构成，如图所示，窗扇一侧由合页固定在绝缘窗框（图中未画出）上，另一侧装有开窗手柄，某同学站在室内面向窗户水平推动开窗手柄，将闭合的窗的向外（南）推开（开角小于）的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．穿过矩形窗扇的地磁场的磁通量变大
B．穿过矩形窗扇的地磁场的磁通量不变
C．从推窗者的角度看，窗扇金属边框中的感应电流方向是逆时针方向
D．从推窗者的角度看，窗扇金属边框中的感应电流方向是顺时针方向
6．（2022·重庆巴蜀中学高二期末）如图所示，电阻值可忽略不计的矩形线圈MNPQ位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的两个边与导线平行，其中PQ边上接有电容器C。如果在一个周期时间内，通电长直导线中通过电流i（电流方向向上为正）的图像如图所示，则电容器C的上极板带正电且电荷量逐渐增多的时间段是（　　）
A．时间内 B．时间内
C．时间内 D．时间内
7．（2022·江苏盐城·高二期末）如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN在外力作用下沿框架以速度v向右匀速运动。t=0时，磁感应强度为B，此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B应随时间t变化。以下能正确反映B与t的关系式是（　　）
A．
B．
C．
D．
8．（2022·陕西·宝鸡市金台区教育体育局教研室高二期末）某同学用如图所示的电路研究断电自感现象。闭合开关，小灯泡发光；再断开，小灯泡渐渐熄灭。重复多次，仍未见老师演示断电时出现的小灯泡闪亮现象，你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是（　　）
A．线圈电阻较大 B．小灯泡电阻较大
C．电源的电动势较小 D．线圈的自感系数较大
9．（2022·吉林梅河口·高二期末）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒以某一速度水平抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．金属棒a端的电势高于b端的电势
B．金属棒a端的电势低于b端的电势
C．金属棒中有a到b的感应电流
D．金属棒中有b到a的感应电流
10．（2022·江苏省六合高级中学高二期末）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定于同一水平面内，整个导轨处于竖直向下的匀强磁场中，质量均为的导体棒MN、PQ垂直静止于平行导轨上，与导轨构成矩形闭合回路。某时刻给导体棒MN一个水平向右的瞬时冲量，则从此时至PQ达到最大速度的过程中，回路中产生的焦耳热为（　　）
A．0.1J B．0.2J C．0.3J D．0.4J
11．（2022·北京·人大附中高二期末）如图所示的甲、乙图中，、是固定在同一水平面内足够长的平行金属导轨。导体棒垂直放在导轨上，导轨都处于垂直水平面向下的足够大的匀强磁场中，导体棒和导轨间接触良好且摩擦不计，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，甲图中的电容器C原来不带电。今给导体棒一个向右的初速，甲、乙图中导体棒在磁场中的最终运动状态是（　　）
A．甲图中棒最终静止，乙图中棒最终做匀速运动
B．甲图、乙图中，棒最终均做匀速运动
C．甲图中棒最终做匀速运动，乙图中棒最终静止
D．甲图、乙图中，棒最终都静止
二、填空题
12．（2021·新疆·吐鲁番市高昌区第二中学高二阶段练习）把一线框从一匀强磁场中拉出，如图所示。第一次拉出的速率是 v ，第二次拉出速率是 2 v ，其它条件不变，则前后两次电流大小之比是___________，拉力功率之比是___________，线框产生的热量之比是___________
13．（2021·安徽·定远二中高二阶段练习）小明同学设计了一个“电磁天平”，如图所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，线圈的水平边长，竖直边长，匝数为匝。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度，方向垂直线圈平面向里。线圈的总电阻。如图所示，保持不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，磁场区域宽度。当磁感应强度B以随时间均匀减小时，天平平衡，当磁感应强度B以随时间均匀增大时，需要在挂盘中放质量为的砝码，天平才能重新平衡，则___________。取。
14．（2021·上海·复旦附中高二期中）如图所示，竖直放置的形光滑导轨，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。只考虑金属杆在导轨间的电阻，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。金属杆穿过两磁场产生的总热量为______，穿过磁场Ⅰ的时间______在两磁场之间的运动时间（填“一定大于”“一定小于”“可能等于”）
三、解答题
15．（2021·江苏·泰兴市第一高级中学高二期中）轻质细线吊着一质量为，边长为、匝数的正方形线圈，总电阻为。边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图（甲）所示。磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图（乙）所示，从t=0时刻开始经t0时间细线开始松弛，取。求：
（1）t=0时刻穿过线圈的磁通量；
（2）在前t0时间内线圈的感应电动势；
（3）求t0时刻的磁感应强度大小；
（4）某时刻剪短细线，线圈由静止下落到磁场刚全部进入线圈内时速度为1m/s，求这一过程中线圈中产生的热量。
16．（2022·河南濮阳·高二期末）如图所示，在竖直平面内有一直角坐标系xOy，第一象限存在垂直平面向里的磁场区域，磁感应强度沿y轴正方向不变，沿x轴正方向按照（为已知常数）的规律变化。一个质量为m、边长为L且位于第一象限内的正方形导线框abcd电阻为R，初始时ad边与x轴重合，ab边与y轴重合，a点位于坐标原点O处。将导线框以速度v0沿与x轴正方向成抛出，一段时间后导线框速度恰好减为0，整个运动过程中导线框的两邻边始终分别平行于两坐标轴。，。求：
（1）从导线框开始运动到速度恰好减为零的过程中，线框中产生的焦耳热；
（2）若导线框在时刻的水平分速度大小为v，此时导线框受到安培力的大小。
17．（2022·湖北·荆州中学高二期末）如图甲所示，一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内，MN、PQ两导轨间的宽为L＝0.50m；一根质量为m＝0.50kg、R＝0.10Ω的金属导体棒ab静止在导轨上且接触良好，abMP恰好围成一个正方形，该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中，其他各部分电阻均不计。开始时，磁感应强度，导体棒ab与导轨间的摩擦因数为μ=0.2，最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，重力加速度g=10m/s2。
（1）若从t＝0开始，使磁感应强度的大小从B0开始使其以的变化率均匀增加，求经过多长时间ab棒开始滑动。
（2）若保持磁感应强度的大小不变，从t＝0时刻开始，给ab棒施加一个水平向右的拉力，使它做加速度为4m/s2的匀加速直线运动，求此拉力F的大小随时间t变化关系。
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参考答案：
1．A
2．D
3．D
4．D
5．C
6．C
7．C
8．A
9．B
10．B
11．B
12． 1：2 1：4 1：2
13．
14． 一定大于
15．（1）；（2）；（3）；（4 ）
16．（1）；（2）
17．（1）；（2）
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