第二章 电磁感应与现代生活 单元训练卷（Word版含答案）

第2章 电磁感应与现代生活 单元优化训练卷
一、单选题
1．（2022·河北保定·高二期末）如图所示，半径为2R的圆形金属线圈与半径为R的圆形区域的圆心同为O，圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ，金属线圈与虚线之间存在垂直纸面向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度均随时间均匀增大，变化率均为k。某时刻匀强磁场Ⅰ的磁感应强度大小为，匀强磁场Ⅱ的磁感应强度大小为，。则该时刻穿过金属线圈的磁通量、金属线圈中产生的感应电动势的大小分别为（　　）
A．0， B．，0
C．， D．，
2．（2022·山东日照·一模）两根质量均为m的光滑金属棒、b垂直放置在如图所示的足够长的水平导轨上，两金属棒与导轨接触良好，导轨左边间距是右边间距的2倍，两导轨所在的区域处于竖直向下的匀强磁场中。一根不可伸长的绝缘轻质细线一端系在金属棒b的中点，另一端绕过轻小光滑定滑轮与质量也为m的重物c相连，线的水平部分与导轨平行且足够长，c离地面足够高，重力加速度为g。由静止释放重物c后，两金属棒始终处在各自的导轨上垂直于导轨运动，达到稳定状态后，细线中的拉力大小为（导轨电阻忽略不计） （　　）
A． B． C． D．
3．（2022·河南洛阳·高二期末）如图所示，水平放置一个有铁芯的螺线管，与电源、开关以及滑动变阻器连接成电路，在螺线管的左端悬挂着一个轻小的闭合导电圆环，圆面与螺线管的轴线垂直保持开关S闭合，下列说法中正确的是（　　）
A．滑动触头位置不动，从左向右看，小环中有顺时针方向的感应电流
B．滑动触头位置不动，从左向右看，小环中有逆时针方向的感应电流
C．滑动变阻器的滑动触头向b端滑动的过程中，小环向右摆动
D．滑动变阻器的滑动触头向b端滑动的过程中，小环向左摆动
4．（2021·福建师大二附中高二期中）如图所示，有两个完全相同的灯泡A、B，A与一自感线圈L相连接，B与一定值电阻相连，线圈L的直流电阻阻值与定值电阻R的阻值相等，下列说法正确的是（　　）
A．开关闭合瞬间A、B两灯一起亮
B．开关断开瞬间B灯会闪亮一下，A灯不会闪亮一下
C．开关断开后两灯缓缓熄灭
D．开关闭合稳定后A灯比B灯亮
5．（2021·福建·上杭县才溪中学高二阶段练习）一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图甲所示。现令磁感应强度B随时间t变化，先按图乙中所示的Oa图线变化，后来又按图线bc和cd变化，令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则（　　）
A．E1>E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向
B．E1C．E1D．E2＝E3，I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向
6．（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
7．（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
8．（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
9．（2022·河南濮阳·高二期末）如图1所示，足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，导轨上端接入阻值为R的电阻，其他部分电阻不计，导轨处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、有效电阻为r的金属棒MN从导轨上某一位置由静止释放，下滑过程中始终与导轨垂直且保持良好接触。从金属棒由静止释放开始计时，关于图2中甲、乙、丙、丁四个图像的说法正确的是（　　）
A．甲图可以用来描述金属棒MN的速度大小变化
B．乙图可以用来描述重力的功率变化
C．两图可以用来描述金属棒MN的位移大小变化
D．丁图可以用来描述金属棒MN的加速度大小变化
10．（2022·江苏省丹阳高级中学高二开学考试）如图1、2为演示自感现象的电路图，灯泡A1和A2规格相同，L1和L2为线圈。实验时，闭合开关S1，灯A1逐渐变亮，最终A1与A2的亮度相同；断开开关S2瞬间，灯A3突然闪亮、随后逐渐变暗。下列说法错误的是（　　）
A．图1中，变阻器R与L1的阻值相同
B．图1中，断开S1瞬间，灯A2将突然闪亮，随后A1和A2逐渐变暗
C．图2中，灯A3的阻值大于L2的阻值
D．图2中，闭合S2待电路稳定后，灯A3中电流小于L2中电流
11．（2022·江西赣州·高三期末）如图所示，垂直纸面的匀强磁场分布在正方形虚线区域内，电阻均匀的正方形导线框位于虚线区域的中央，两正方形共面且四边相互平行。现将导线框先后朝图示两个方向以速度、分别匀速拉出磁场，拉出时保持线框不离开纸面且速度垂直线框。比较两次移出磁场的过程中，以下说法正确的是（　　）
A．线框中产生的感应电流方向相反
B．边两端的电压之比为
C．线框中产生的焦耳热之比为
D．通过导线框某一截面的电荷量之比为
二、填空题
12．（2021·西藏·山南二中高二期中）如图所示，长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度匀速转动，磁场的磁感应强度为B，求杆两端的电势差________。0点的电势_____A点的电势（填大于或小于）
13．（2021·甘肃·卓尼县柳林中学高二期中）如图所示，将直径为d、电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为_________。
14．（2021·福建省永春第三中学高二期中）如图所示，两平行光滑直导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁场大小，导轨的间距，导体棒与导轨垂直放置，现在使棒沿着导轨向左以的速度匀速运动。其中，，，导体棒的电阻。则棒产生的电动势__________。闭合开关，稳定之后的某时刻，棒突然瞬间停止运动，则棒停止运动后，流过电阻的电量总量_________。
三、解答题
15．（2022·河北·临城中学高二开学考试）如图所示，两根金属导轨平行固定在倾角θ=30°的绝缘斜面上，导轨下端接有R=9Ω的定值电阻，导轨自身电阻忽略不计。导轨置于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.5T。将一根质量m=0.1kg、电阻r=1Ω的金属棒ab从导轨上方某处由静止释放，金属棒沿导轨下滑，设导轨足够长，导轨宽度和金属棒长度均为d=2m。金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，金属棒ab与导轨间的动摩擦因数，当金属棒沿导轨下滑的高度h=3m时，金属棒速度恰好达到最大值。取重力加速度大小g=10m/s2，求：
（1）金属棒ab达到的最大速度vm；
（2）该过程中电阻R产生的焦耳热Q1。
16．（2022·浙江·宁波市奉化区教师进修学校高二期末）如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距L＝1.0m，左端连接阻值R＝4.0Ω的电阻，匀强磁场磁感应强度B＝0.5T、方向垂直导轨所在平面向下。质量m＝0.2kg、长度L＝1.0m、电阻r＝1.0Ω的金属杆置于导轨上，向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好，t＝0时对杆施加一平行于导轨方向的外力F，杆运动的v-t图像如图乙所示，其余电阻不计。求：
（1）金属杆运动的加速度和t＝2s时电路中的电流；
（2）在0~3.0s内，外力F的大小随时间t变化的关系式；
（3）3s内流过电阻R的电荷量。
17．（2022·广东深圳·高二期末）如图所示PQ、MN为足够长的两平行金属导轨，它们之间连接一个阻值R=3Ω的电阻；导轨间距为L=lm，导轨电阻不计。长为lm，质量m=0.5kg的均匀金属棒水平放置在导轨上（金属棒电阻r=1Ω），它与导轨的滑动摩擦因数μ=0.5，导轨平面的倾角为θ=37°，在垂直导轨平面方向有匀强磁场，磁感应强度为B=1T，今让金属棒AB由静止开始下滑，若金属棒下滑距离为s=20m时速度恰达到最大（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）金属棒达到的最大速度；
（2）金属棒由静止开始下滑距离为s=20m的过程中，金属棒上产生的焦耳热Q；
（3）金属棒由静止开始下滑距离为s=20m的过程中，通过R的电荷量q。

试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．C
4．C
5．B
6．C
7．C
8．C
9．B
10．B
11．D
12． BL2 大于
13．
14． （或）
15．（1）2m/s；（2）0.9J
16．（1）－2m/s2，0.2A；（2）；（3）0.9C
17．（1）4m/s；（2）4J；（3）5C
答案第1页，共2页
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