第二章 电磁感应 单元训练卷(Word版含答案)

第二章 电磁感应 单元训练卷
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·江苏南通·高三阶段练习）如图所示，两电阻不计的足够长光滑导轨MN、PQ水平放置，导轨间距为l，左端连接一电动势为E、内阻不计的电源，空间有垂直于导轨平面竖直向下的、磁感应强度为B匀强磁场，一质量为m、电阻为R的导体棒ab与导轨接触良好，从某处自由释放，经过一段时间，运动的位移为x，速度大小为v，通过导体棒电量为q。则（ ）
A．此时导体棒加速度
B．此过程中通过导体棒电量
C．此过程导体棒中产生的内能为qE
D．电源的路端电压最终为E
3．（2021·福建·上杭县才溪中学高二阶段练习）如图所示，闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框电阻为R，ad边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab、ad边长分别用L1、L2表示。若把线圈沿v方向匀速拉出磁场所用时间为Δt，则通过线框导线横截面的电荷量是（　　）
A． B．
C． D．BL1L2
4．（2022·浙江·宁波市奉化区教师进修学校高二期末）如图所示，有一闭合的金属线框abcd，放置在垂直于纸面的匀强磁场中，匀强磁场方向与线框平面垂直。在仅有线框移动的情况下，发现ab边受到竖直向上的安培力，则此时线框处于以下哪种运动（　　）
A．水平向左平移
B．水平向右平移
C．沿磁场边界向上平移
D．沿磁场边界向下平移
5．（2021·河南·高三阶段练习）如图所示，电阻为R的长方形闭合金属线圈abcd竖直放置，无限长直导线放置在线圈正上方，通有水平向右的恒定电流，电流周围产生磁场，通过线圈中的磁通量为。现线圈绕水平轴线'以角速度为匀速转动，自初始位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．感应电流方向为dcbad B．初始位置的感应电动势最大
C．线圈的平均感应电动势为 D．通过线圈横截面的电荷量为
6．（2021·上海交大附中高二开学考试）如图所示，两个线圈套在同一铁芯上，左侧线圈与导轨相连接，导体棒可在导轨上滑动，磁场方向垂直纸面向里，以下说法正确的是（　　）
A．棒匀速向右滑，、两点中点电势高
B．棒匀加速右滑，、两点中点电势高
C．棒匀减速右滑，、两点中点电势高
D．棒匀加向左滑，、两点中点电势高
7．（2022·全国·高三课时练习）如图甲所示，OO'轴沿竖直方向，把一个闭合线圈放在蹄形磁铁的两磁极间，蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO'轴转动，不计摩擦;如图乙所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，不计摩擦，整个曲面处在垂直纸面的磁场中（图中未画出），下列说法正确的是（　　）
A．图甲中当逆时针（从上向下看）转动蹄形磁铁时，磁铁的磁极未知，故线圈转动方向未知
B．图甲中当蹄形磁铁不动时，给闭合线圈一初速度，使其沿OO'轴转动，由于不计摩擦，线圈将匀速转动
C．图乙中若磁场为非匀强磁场，因圆环面积不变，可知圆环磁通量不变，故圆环机械能守恒，滚上的高度仍为h
D．图乙中若磁场为非匀强磁场，圆环滚下过程中，圆环内有感应电流
8．（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
9．（2022·江苏省丹阳高级中学高二开学考试）空间中存在竖直向下的匀强磁场，有两根相互平行的金属导轨（足够长）水平放置，如图所示（俯视图）。导轨上静止放置着两金属棒AB、CD，某时刻在AB棒上施加一恒力F，使AB棒向左运动，导轨对金属棒的摩擦力不计，金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是（　　）
A．回路中有顺时针方向的电流
B．磁场对金属棒AB的作用力向左
C．金属棒CD一直做加速直线运动
D．金属棒AB先做加速度减小的加速运动，之后做匀速直线运动
10．（2022·湖北黄冈·高二期末）如图所示，在平行虚线区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，粗细均匀的三角形闭合导线框的边与磁场边界平行（边长度小于磁场区域宽度）。现使线框水平向右匀速穿过磁场区域，且速度方向与边始终垂直。若规定电流在线框中沿逆时针方向为正，在该过程中，导线框中的感应电流i随时间t的变化规律，可能如下面哪一图线所示？（　　）
A．B．C． D．
11．（2022·广东东莞·高三期末）1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，从上向下看，导线图中出现的感应电流方向是（　　）
A．先逆时针，后顺时针 B．先顺时针，后逆时针
C．一直顺时针 D．一直逆时针
二、填空题
12．（2022·福建·莆田一中高二期末）如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一金属棒一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO′上，随轴以角速度ω顺时针匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计所有电阻和摩擦。
（1）电容器的上极板带电___________（填“正”或“负”）
（2）微粒的电荷量与质量之比为___________。
13．（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___________
14．（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。
三、解答题
15．（2022·福建·莆田二中高三开学考试）如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。有一个阻值的电阻与圆形线圈两端、连接如图甲。求：
（1）线圈中产生的感应电动势；
（2）、两点间的电压。
16．（2021·重庆市暨华中学校高二期末）如图所示，一个质量为，长为、宽为，电阻的粗细均匀的矩形线框，从的高度由静止自由下落，然后进入匀强磁场，磁场的磁感应强度，磁场方向与线框平面垂直，取，不计一切阻力。求：
（1）刚进入磁场时线框的电流大小；
（2）请通过计算判断，在进入磁场过程中线框做什么运动？以及该过程中线框的下边边产生的热量；
（3）若边通过磁场区域的时间，求磁场区域的高度。
17．（2021·福建省武平县第一中学高二阶段练习）如图所示，有两根平行的足够长光滑金属导轨，导轨间距为L，其左端接有阻值为R的定值电阻，在导轨的中间矩形区域内存在宽度为d、垂直纸面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m、长度为L、阻值为r的金属棒静止在距磁场左边缘x处，现给金属棒一水平向右的恒力F，整个运动过程中，金属棒与导轨接触良好，且始终保持与导轨垂直，不计导轨的电阻，重力加速度为g。求：
（1）金属棒进入磁场时的速率v0；
（2）金属棒通过磁场过程中，通过电阻R的电荷量q；
（3）若金属棒离开磁场之前已经做匀速运动，金属棒通过磁场的过程中电阻R产生的焦耳热。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．B
4．A
5．C
6．B
7．D
8．B
9．C
10．A
11．D
12． 负
13． 1：2 1：4 1：2
14． 3
15．（1）；（2）
16．（1）5A；（2）匀速直线运动，0.01J；（3）2.6m
17．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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