第二章 电磁感应 单元综合测试（Word版含答案）

第二章 电磁感应 单元综合测试
一、单选题
1．（2022·浙江·丽水第二高级中学高三阶段练习）图甲所示为2019年日本发射货运飞船搭载的STARS-Me系列卫星，其包含两颗微小、犹如魔方大小的卫星，卫星之间通过一根细钢缆相连，它们以相同角速度环绕地球从东向西转动，其简化图如图乙所示，己知卫星A位于卫星B正下方，轨道高度均低于地球同步轨道，下列说法正确的是（ ）
A．两颗卫星线速度均大于7.9km/s
B．根据公式，卫星A的线速度大于B的线速度
C．卫星A与卫星B之间钢缆上可能没有力的作用
D．当两颗卫星在赤道平面上方转动时，卫星A电势高
2．（2022·广东珠海·高三期末）如图甲所示，面积S=0.2m2的线圈，匝数n=630匝，总电阻r=1.0，线圈处在变化的磁场中，设磁场垂直纸面向外为正方向，磁感应强度B随时间t按图乙所示规律变化，方向垂直线圈平面，图甲中传感器可看成一个纯电阻R，并标有“3V，0.9W”，滑动变阻器R0上标有“10，1A”。则下列说法正确的是（　　）
A．电流表的电流方向向左
B．线圈中产生的感应电动势为定值
C．为了保证电路的安全，电路中允许通过的电流最大值为1A
D．若滑动变阻器的滑片置于最左端，为了保证电路的安全，图乙中的t0最小值为20s
3．（2022·安徽省太和中学高二开学考试）如图所示，一半径为a、电阻为R的金属圆环（被固定）与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中在时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到3B。在此过程中（　　）
A．线圈中产生的感应电流为0 B．线圈中产生的感应电流为
C．线圈中产生的感应电动势为 D．线圈中产生的感应电动势为
4．（2022·全国·高三专题练习）由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，不可能出现的是（　　）
A．甲和乙都加速运动
B．甲和乙都减速运动
C．甲和乙都匀速运动
D．甲减速运动，乙加速运动
5．（2021·安徽·肥东县综合高中高二阶段练习）如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流从a到b为正方向，在0~t0这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则 （　　）
A．从左向右看感应电流先逆时针后顺时针
B．铝环受到的安培力一直向左
C．铝环受到的安培力先向左后向右
D．铝环始终有收缩趋势
6．（2021·广东·化州市第一中学高二期末）法拉第的贡献无法用任何物质来衡量，他的研究涉及电学、磁学、电化学等方面，发明了电动机和发电机，变压技术等等，其中电磁感应现象的发现对电磁学的发展有重要的作用。如图所示是法拉第发现电磁感应现象的一个装置的示意图，软铁环上绕有M、N两个线圈，线圈M与电源、开关S1相连，线圈N与电阻R，开关S2相连。下列说法正确的是（　　）
A．先闭合S2 ，再闭合S1，有电流从a-R-b
B．先闭合S1，再闭合S2，有电流从a-R-b
C．先闭合S2 ，再闭合S1，有电流从b-R-a
D．先闭合S1 ，再闭合S2，有电流从b-R-a
7．（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．，
8．（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．
9．（2022·安徽省定远中学高二阶段练习）无线充电技术已经广泛应用于日常生活中，如图甲为电动汽车无线充电原理图，为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈的示意图，线圈匝数为n、横截面积为S，a、两端连接车载变流装置，某段时间内线圈N产生的磁场平行于圆轴线向上穿过线圈。下列说法正确是（　　）
A．当线圈N接入恒定电流时，不能为电动汽车充电
B．当线圈中磁感应强度B不变时，线圈两端产生恒定电压
C．当线圈中的磁感应强度B均匀增加时，线圈两端产生电压可能变大
D．若这段时间内线圈中磁感应强度大小均匀增加，则中产生的电动势为
10．（2022·福建龙岩·高二期末）如图所示，有a、b两个闭合单匝正方形线圈，用材料和粗细均相同的导线制成，线圈边长，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变化，不考虑线圈之间的相互影响，则a、b线圈中感应电流大小之比为（　　）
A．1：2 B．1：1 C．2：1 D．4：1
11．（2022·广东·深圳市光明区高级中学高三阶段练习）如图所示，由平行光滑金属导轨MN与PQ构成的导轨平面倾角为，两导轨间距为d且电阻不计，两导轨上端连接阻值为R的定值电阻。金属棒ab电阻为r且与两导轨始终保持垂直并良好接触，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现金属棒ab由静止开始沿导轨加速下滑，在加速下滑过程中，每下滑相同的位移，下列说法正确的是（　　）
A．通过电阻R的电量相同 B．电阻R产生的热量相同
C．金属棒的动量变化相同 D．金属棒的动能变化相同
二、填空题
12．（2020·黑龙江·哈尔滨市第一六二中学校高二期末）如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′，都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现在将垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，导体棒MN感应电流方向是_______,安培力水平________。
13．（2021·福建·上杭县才溪中学高二期中）如图所示，先后以速度和（），匀速地把同一线圈从同一位置拉出有界匀强磁场的过程中，在先后两种情况下：
（1）线圈中产生的热量之比Q1：Q2＝________；
（2）拉力做功的功率之比P1：P2=_______。
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·江西宜春·高二期末）如图所示，两固定间距为d的水平平行光滑金属导轨MN、PQ间接有一阻值为R的定值电阻，一根长也为d、阻值为、重力不计的导体棒ab跨放在导轨上，与导轨接触良好；棒的中点用轻绳跨过光滑定滑轮与质量为m的小球相连，绳子上端与导轨平行。整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。开始时按住导体棒，现将导体棒由静止释放，当小球下落h高度时，棒开始做匀速运动。（不考虑空气阻力，不考虑温度对阻值的影响，已知重力加速度为g）则：
（1）导体棒ab切割磁感线过程中a、b两端哪端电势高；（要求写出判定依据）
（2）求导体棒匀速运动的速度大小；
（3）从释放到导体棒开始匀速运动的过程中，求通过电阻R的电荷量。
16．（2022·江西·南昌大学附属中学高二期末）如图甲所示，一圆形金属线圈面积为S=0.2m2，电阻r=0.1Ω。线圈两端a、b与阻值为R=0.4Ω的电阻组成闭合回路，导线电阻忽略不计。线圈处在垂直于线圈平面向外的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。求在0~1.0s的时间内：
（1）线圈中产生的感应电动势大小E；
（2）线圈两端a、b间的电压Uab。
17．（2022·广东·广州大学附属中学高二期末）半径为 的光滑的圆形导体环 处于垂直纸面向里的匀强磁场内，其左侧留有一小缺口 ，右侧与磁场外的电路连接，如图所示。磁感应强度为 ，总阻值为、长为、质量为的金属棒在恒力 的作用下从 位置由静止沿导轨向右运动，经过圆环圆心 时的速度为 ，外电路定值电阻阻值也为 ，其余电阻不计，电容器的电容为 。求：
（1） 金属棒经过点时，金属棒两端的电势差 ；
（2） 金属棒经过点时，电容器的带电量 ；
（3） 从开始到金属棒经过点的过程中，金属棒克服安培力做的功 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．B
3．D
4．D
5．C
6．C
7．D
8．B
9．A
10．C
11．A
12． N→M 向左
13．
14． 一定大于
15．（1）a端电势高；（2）；（3）
16．（1）0.4V；（2）0.32V
17．（1）；（2）；（3）
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