第二章 电磁感应与现代生活 单元综合优化卷（Word版含答案）

第2章 电磁感应与现代生活 单元综合优化卷
一、单选题
1．（2022·云南·高二期末）实验发现，“钇钡铜氧”合金在液氮温度下电阻几乎为零。在课堂上，物理老师把条形磁铁N极朝上竖直放在讲桌上，把从液氮中取出的“钇钡铜氧”合金圆环平放在条形磁铁N极正上方，发现“钇钡铜氧”合金圆环悬浮在磁铁的上方，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．“钇钡铜氧”合金圆环中产生顺时针（俯视）的感应电流
B．“钇钡铜氧”合金圆环中产生逆时针（俯视）的感应电流
C．“钇钡铜氧”合金圆环受到的安培力的合力大于所受重力
D．“钇钡铜氧”合金圆环受到的安培力的合力小于所受重力
2．（2021·四川眉山·高二期末）如图所示，在竖直平面内的虚线右侧有垂直于纸面向外的匀强磁场，一个等腰直角三角形金属线框（重力不计）在水平向右的拉力作用下匀速进入磁场区域，已知三角形平面始终与磁场方向垂直，三角形一直角边与磁场左边界垂直。则关于回路中的电流I、水平拉力F随时间t变化的图像中正确的是（　　）
A． B．C．D．
3．（2021·吉林·白城一中模拟预测）如图所示，两条足够长的水平光滑平行金属导轨的电阻忽略不计，其左端接有一额定功率为的小灯泡。一匀强磁场的方向竖直向下，一电阻不计的导体棒垂直于导轨放置，两端与导轨接触良好。导体棒在水平向右的恒定拉力F作用下由静止开始运动，一段时间后导体棒做速度大小为的匀速直线运动，此时灯泡恰好正常发光，则拉力F的大小为（　　）
A． B． C． D．
4．（2021·重庆·高二期末）如图所示，竖直固定转轴通过金属圆环a、b的直径，两圆环可绕轴无摩擦地水平转动。初始时刻两圆环在同一竖直平面内，现在圆环a中通入图示恒定电流I，并使其绕轴沿逆时针方向水平匀速转动（俯视），下列描述正确的是（　　）
A．圆环b的旋转方向与圆环a相反 B．圆环b的旋转方向与圆环a相同
C．圆环b静止不动 D．无法确定圆环b是否转动
5．（2022·全国·高三课时练习）如图所示，100匝的线圈两端M、N与一个理想电压表V相连。线圈内有方向垂直纸面向内的磁场，线圈中的磁通量按如图所示规律变化。则下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数为150V，M端接电压表正接线柱 B．电压表示数为150V，N端接电压表正接线柱
C．电压表示数为50.0V，M端接电压表正接线柱 D．电压表示数为50.0V，N端接电压表正接线柱
6．（2021·安徽省肥东县第二中学高二期末）如图所示，从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区，如果两次拉出的速度之比为，则两次线圈所受外力大小之比、线圈发热之比、通过线圈截面的电量之比分别为（　　）
A．，，
B．，，
C．，，
D．，，
7．（2019·江西赣州·高二期末）如图所示电路中，L是一个不计直流电阻的电感线圈，C是电容器，R是电阻，L1、L2、L3是完全相同的小灯泡，S是单刀双掷开关，1接直流电源，2接交流电源，K是单刀单掷开关，下列叙述正确的有（　　）
A．开关K闭合，开关S与2接通后，灯L1不发光
B．开关K闭合，开关S与2接通后，只增大电源频率，L1灯变暗，L2灯变亮
C．开关K闭合，开关S与1接通时，灯L1和L2都是逐渐变亮
D．开关K闭合，开关S与1接通，断开开关K，灯L3闪亮一下逐渐熄灭
8．（2021·重庆·高三阶段练习）图所示闭合电路中，定值电阻。虚线左侧区域存在垂直电路所在平面向里的磁场，磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图2所示，电路在磁场中的面积为，导线电阻不计，则（　　）
A．内，两端电压为 B．内，两端电压为
C．内，电路产生的焦耳热为 D．内，电路产生的焦耳热为为
9．（2021·重庆市清华中学校高二阶段练习）一个面积S = 0.05m2匝数n = 100的闭合线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．0 ~ 2s内线圈中感应电流的方向发生了改变
B．2 ~ 4s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零
C．0 ~ 2s内线圈中产生的感应电动势等于10V
D．在第3s末线圈中的感应电动势等于零
10．（2021·浙江丽水·高二期末）法拉第发现了电磁感应现象之后，又发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机，揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序幕。法拉第圆盘发电机的原理如图所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连。当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，下列说法错误的是（ ）
A．电刷A的电势低于电刷B的电势
B．若仅提高金属盘转速，灵敏电流计的示数将变大
C．若仅减小电刷A、B之间的距离，灵敏电流计的示数将变小
D．若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，灵敏电流计的示数将变小
11．（2021·安徽阜阳·高二期末）如图所示，固定于绝缘水平面上的金属架处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒沿金属架以速度v向右匀速运动。时，磁感应强度为，此时，到达的位置恰好使构成一个边长为L的正方形。为使棒中不产生感应电流，从开始，磁感应强度B随时间t变化的关系式正确的是（　　）
A． B．
C． D．
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·上海市复兴高级中学高二期末）法拉第电磁感应定律表明：感应电动势大小取决于磁通量的变化率。如图甲所示，轴沿水平方向，有一用钕铁硼材料制成的圆柱形强磁体M，其圆形端面分别为N极和S极，磁体的对称中心置于轴的原点。现有一圆柱形线圈C从原点左侧较远处开始沿轴正方向做匀速直线运动，圆形线圈的中心轴始终与轴重合，且其圆面始终与轴垂直，在线圈两端接一阻值的定值电阻。现用两个传感器，一个测得通过圆环的磁通量随圆环位置的变化图像，如图乙所示，另一个测得两端的电压随时间变化的图像，如图丙所示。已知在乙图像的图线上的点的切线斜率最大，丙图中时刻到之间的图线是直线。则圆形线圈做匀速直线运动的速度大小是______，至期间流过电阻的电量是______C。
14．（2021·全国·高三阶段练习）三个电学黑箱内分别是定值电阻、容器、电感线圈。为了确定电学黑箱内元件的种类，某同学把DIS计算机辅助实验系统中的电流传感器（相当于电流表）与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将三个电学黑箱接入电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间变化的图像分别如图甲、乙、丙所示则图甲、乙、丙对应的三个电学黑箱里分别是___________、___________、___________。
三、解答题
15．（2022·上海·模拟预测）如图，质量m = 0.01 kg的金属棒ab置于光滑的金属框上，框两侧接有电阻R1和R2，整个装置处于磁感应强度B = 0.1 T的匀强磁场中。现让棒ab在框上由静止开始向右做匀加速直线运动。已知棒ab长L = 0.5 m，棒ab与框接触始终良好。棒ab的电阻为r = 0.5 Ω，电阻R1和R2的阻值分别为6 Ω和3 Ω，运动t = 2 s时测得流过R1的电流为0.02 A。则
（1）棒ab中的感应电流方向；
（2）t = 2 s时感应电动势的大小；
（3）棒ab的加速度的大小；
（4）t = 2 s时外力做功的功率。
16．（2021·河南省内乡县高级中学高二阶段练习）如图1所示，用轻质绝缘细线吊起一半径R=0.5m、匝数n=20、电阻r=2Ω的圆形线圈。在线圈水平直径以下部分存在水平匀强磁场，磁场方向以水平向里为正，磁感应强度随时间的变化关系如图2所示，求：
（1）线圈中感应电流的方向并说明依据；
（2）线圈的电功率。
17．（2021·河南·开封高中模拟预测）如图甲所示，两根完全相同的光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨两端均连接电阻，阻值，导轨电阻忽略不计，导轨间距。在导轨所在的矩形区域内分布有垂直于纸面向里的磁场，磁场边界平行且与导轨垂直，边界间的距离，磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。
（1）求内，电阻的功率；
（2）时在边界处放置电阻的导体棒，与导轨垂直，导体棒在水平向右的作用力下向右匀速运动，如果导体棒自运动到过程中，电阻的功率与内电阻的功率相等，求导体棒匀速运动的速度。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
2．D
3．B
4．B
5．C
6．B
7．D
8．D
9．C
10．A
11．A
12． 1：2 1：4 1：2
13． 3
14． 电容器 电感线圈 定值电阻
15．（1）从b到a流过金属棒；（2）0.15 V；（3）1.5 m/s2；（4）0.054 W
16．(1) 由图可知穿过线圈的磁通量，垂直纸面向里，且逐渐增大，根据楞次定律可知线圈中感应电流的方向为逆时针；(2)0.31W
17．（1）；（2）
答案第1页，共2页
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