第二章 电磁感应及其应用 单元综合过关测试卷（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第二章 电磁感应及其应用 单元综合过关测试卷（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 601.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-19 10:55:45 | ||
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文档简介
第2章 电磁感应及其应用 单元综合过关测试卷
一、单选题
1．（2022·北京师大附中高二期末）物理课上，卢老师做了一个奇妙的“自感现象”实验。按图连接电路，先闭合开关S，电路稳定后小灯泡A正常发光，然后断开开关S，同学们发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。已知自感线圈L的直流电阻为RL，小灯泡A正常发光时电阻为RA．下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．断开开关S后的瞬间，小灯泡A中的电流方向为a→b
D．断开开关S后的瞬间，小灯泡A中的电流方向为b→a
2．（2022·河北沧州·高二期末）如图是一种电加热装置，当把一铁块放入线圈中且不接触线圈，稍等片刻，铁块就会烧得通红，小明同学由此做出了以下一些猜想，其中正确的是（ ）
A．若把一干燥的木棍伸入线圈中，木棍会被烧着
B．线圈内部一定通有随时间变化的电流
C．线圈内部一定通有强度很大的恒定直流
D．铁块是否会变红与线圈中电流是否变化无关
3．（2021·安徽省定远县第三中学高二阶段练习）在一水平通电直导线的正下方，有一半圆形光滑圆弧轨道，一导体圆环自轨道左侧的A点无初速度释放、下滑过程中环平面始终保持与弧轨道平面平行，则下列说法中正确的是（ ）
A．圆环中没有感应电流产生
B．安培力始终阻碍圆环相对轨道的运动，以阻碍圆环中的磁通量变化
C．圆环能滑到轨道右侧与A点等高的C处
D．圆环在整个运动过程中机械能不变
4．（2022·山东济宁·一模）两个完全相同的正方形匀质金属框1、2，边长均为L，通过长为2L的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体。距离组合体下底边L处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为L，左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小B（B未知）使两个金属框在磁场中都恰好匀速通过磁场，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．金属框1、2通过磁场区域时的磁感应强度大小满足
B．每个金属框通过磁场的过程中，该金属框中电流的大小和方向均保持不变
C．两个金属框通过磁场的过程中克服安培力做功的功率相等
D．两个金属框通过磁场的过程中产生的热量相同
5．（2021·安徽省定远县第三中学高二阶段练习）如图所示，足够长、光滑的平行金属导轨与水平面成夹角放置，导轨的上端接有电容为C的电容器（电容器耐压足够大），导轨间距为L，导轨处于方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中（图中未画出），金属棒垂直放置在导轨上，一切电阻不计。把金属棒由静止释放后（以此刻为0时刻），下列关于电容器所带电荷量Q、金属棒的动能、通过金属棒的电流I随时间t变化的图像，以及金属棒运动速度v随运动位移x变化的图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2021·安徽省定远县第三中学高二阶段练习）如图所示，水平光滑直导轨ac、bd间距为L，导轨间有一半径为的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，导轨右侧接定值电阻R，长为L、电阻也为R的导体棒在变力F作用下，从导轨左侧以速度匀速穿过圆形磁场，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒通过圆形磁场的过程中，c点电势低于d点电势
B．电阻R两端的最大电压是
C．通过电阻R的最大电流是
D．导体棒穿过圆形磁场过程中，通过电阻R的电荷量为
7．（2022·山东淄博·一模）如图甲所示，磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈。当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其E — t 关系如图乙所示。如果只将刷卡速度改为2v0，线圈中E —t 的关系可能是（ ）
A． B．C．D．
8．（2022·山东·曲阜一中高三阶段练习）长沙磁悬浮中低速城市轨道交通线路是中国首条拥有完全自主知识产权的磁浮铁路，全长18.75km，设计时速100km/h。小明学习了电磁感应的知识后对磁悬浮列车产生了很大的兴趣，他特意去长沙体验乘坐了磁悬浮列车。回家后，他查找了相关资料并和同学一起设计了一个磁悬浮实验，他找来了一个金属圆盘，用绝缘细线系在圆盘中心把它水平吊起来，再在圆盘下放置一螺线管，调整至细线、圆盘中心轴线、螺线管中心轴线共线（如图甲所示），规定图中螺线管中通的电流方向为正方向，他们给螺线管通以图乙所示的电流，并对金属圆盘何时能产生磁悬浮效应有不同的看法，其中正确的是（ ）
A．t1时刻金属圆盘受向上的磁“浮力”
B．t2时刻金属圆盘受向上的磁“浮力”
C．t3时刻金属圆盘受向上的磁“浮力”
D．t4时刻金属圆盘受向上的磁“浮力”
二、多选题
9．（2022·海南·一模）如图所示，光滑平行导轨水平固定，间距为l，其所在空间存在方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场，导轨左侧接有阻值为R的定值电阻，一导体棒垂直导轨放置，导体棒的有效电阻为r、质量为m。导轨电阻忽略不计，导体棒运动中始终与导轨垂直且接触良好。现使导体棒获得一水平向右的速度，在异体棒向右运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．流过电阻R的电流方向为a→R→b B．导体棒的最大加速度为
C．通过电阻R的电荷量为 D．全过程电阻R的发热量为
10．（2022·河北·高三专题练习）如图所示，两足够长平行光滑导轨间距为L，电阻不计，与水平面的夹角为，沿导轨方向建立x轴，在x>0的区域存在垂直导轨平面向上的非均匀磁场，磁感应强度的大小随坐标变化的规律为，其中k为正的常量。两质量均为m、阻值均为R、长度均为L的导体棒a、b垂直导轨放置，间距为d，与导轨接触良好，中间用轻质绝缘刚性杆连接。开始时b位于处。已知重力加速度为g，从静止释放导体棒a、b，关于两导体棒之后的运动，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒a、b的最终速度趋于
B．回路电功率最终趋于
C．杆上弹力最终趋于
D．回路磁通量的变化率最终趋于
11．（2022·河北·高三学业考试）如图所示，两间距为L的平行金属直导轨与水平面间的夹角为，导轨所在空间存在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，金属棒P垂直导轨放置，且通过质量不计的绝缘细绳跨过定滑轮悬吊一重物，将重物由静止释放，经过一段时间后，将另一根完全相同的金属棒Q垂直放在导轨上，重物立即向下做匀速直线运动，金属棒Q恰好处于静止状态。已知两金属棒的质量均为m，长度略大于导轨间距，假设导轨足够长，重物始终没有落到水平面上，且金属棒P、Q与导轨接触良好，忽略一切阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．重物的质量为
B．金属棒Q未放上导轨时，重物和金属棒P组成的系统机械能不守恒
C．金属棒Q放上导轨后，通过金属棒的电流为
D．金属棒Q放上导轨后，两金属棒产生的焦耳热小于重物重力势能的减少量
三、填空题
12．（2020·天津市红桥区教师发展中心高二期末）截面积为，匝的圆形线圈处于如图所示的磁场中，磁感应强度以每秒的速率增加，电阻，线圈电阻（其它电阻不计）。则通过电阻的电流的大小为_________，方向_________。
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·上海交大附中高二开学考试）如图，匀强磁场的磁感应强度大小为，磁场外一质量为、电阻为、边长为的正方形导线框位于光滑水平面上，其左、右两边与磁场边界平行。在水平向右的恒力作用下，线框由静止开始向磁场区域运动。若导线框在进入磁场的过程中保持匀速直线运动，则线框开始运动时其右端与磁场边界之间的距离为__________；若线框开始运动时其右端与磁场边界之间的距离大于，则线框前端进入磁场的过程中，线框所做的运动为___________。
四、解答题
15．（2018·湖南·宁乡市教育研究中心高二期末）如图所示，两根间距为L的固定光滑金属导轨MP和NQ平行放置，电阻可忽略不计，两导轨是由位于MN左侧的半径为R的四分之一圆弧和MN右侧足够长的水平部分构成，水平导轨范围内存在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场，两根长度均为L的导体棒ab和cd垂直导轨且与导轨接触良好，开始时cd静止在磁场中，ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，两导体棒在运动中始终不接触。已知ab棒、cd棒的质量均为m，电阻均为r。重力加速度为g。求：
（1）ab棒到达圆弧底端时对轨道的压力大小；
（2）最后稳定时ab棒的速度大小和ab棒产生的焦耳热。
16．（2022·四川·成都外国语学校高二开学考试）如图所示，ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为m，导轨左端连接一个Ω的电阻，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直地放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动。
（1）若施加的水平外力恒为N，则金属棒达到的稳定速度是多少？
（2）若施加的水平外力的功率恒为W，则金属棒达到的稳定速度是多少？
17．（2022·河南·内黄县第四高级中学高二期末）如图所示，在水平面内有间距为、足够长的平行光滑金属导轨和，导轨电阻不计。在导轨上有垂直导轨放置的直导体棒和，质量均为，有效电阻均为且与导轨接触良好。竖直方向的匀强磁场垂直穿过导轨平面，在上作用一与导轨平行的水平恒力，使由静止开始运动，经过一段时间，开始做匀加速运动。
（1）当做匀加速运动时，求做什么性质的运动；
（2）求做匀加速运动的加速度大小；
（3）若做匀加速运动时某刻的速度大小为，求该时刻的瞬时速度大小。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．B
3．B
4．D
5．A
6．B
7．A
8．A
9．BC
10．BD
11．ACD
12． 0.1 到
13．
14． 做加速度减小的减速运动
15．（1）3mg；（2）；
16．（1）4m/s；（2）3m/s
17．（1）匀加速直线运动；（2）；（3）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．（2022·北京师大附中高二期末）物理课上，卢老师做了一个奇妙的“自感现象”实验。按图连接电路，先闭合开关S，电路稳定后小灯泡A正常发光，然后断开开关S，同学们发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。已知自感线圈L的直流电阻为RL，小灯泡A正常发光时电阻为RA．下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．断开开关S后的瞬间，小灯泡A中的电流方向为a→b
D．断开开关S后的瞬间，小灯泡A中的电流方向为b→a
2．（2022·河北沧州·高二期末）如图是一种电加热装置，当把一铁块放入线圈中且不接触线圈，稍等片刻，铁块就会烧得通红，小明同学由此做出了以下一些猜想，其中正确的是（ ）
A．若把一干燥的木棍伸入线圈中，木棍会被烧着
B．线圈内部一定通有随时间变化的电流
C．线圈内部一定通有强度很大的恒定直流
D．铁块是否会变红与线圈中电流是否变化无关
3．（2021·安徽省定远县第三中学高二阶段练习）在一水平通电直导线的正下方，有一半圆形光滑圆弧轨道，一导体圆环自轨道左侧的A点无初速度释放、下滑过程中环平面始终保持与弧轨道平面平行，则下列说法中正确的是（ ）
A．圆环中没有感应电流产生
B．安培力始终阻碍圆环相对轨道的运动，以阻碍圆环中的磁通量变化
C．圆环能滑到轨道右侧与A点等高的C处
D．圆环在整个运动过程中机械能不变
4．（2022·山东济宁·一模）两个完全相同的正方形匀质金属框1、2，边长均为L，通过长为2L的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体。距离组合体下底边L处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为L，左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小B（B未知）使两个金属框在磁场中都恰好匀速通过磁场，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．金属框1、2通过磁场区域时的磁感应强度大小满足
B．每个金属框通过磁场的过程中，该金属框中电流的大小和方向均保持不变
C．两个金属框通过磁场的过程中克服安培力做功的功率相等
D．两个金属框通过磁场的过程中产生的热量相同
5．（2021·安徽省定远县第三中学高二阶段练习）如图所示，足够长、光滑的平行金属导轨与水平面成夹角放置，导轨的上端接有电容为C的电容器（电容器耐压足够大），导轨间距为L，导轨处于方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中（图中未画出），金属棒垂直放置在导轨上，一切电阻不计。把金属棒由静止释放后（以此刻为0时刻），下列关于电容器所带电荷量Q、金属棒的动能、通过金属棒的电流I随时间t变化的图像，以及金属棒运动速度v随运动位移x变化的图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2021·安徽省定远县第三中学高二阶段练习）如图所示，水平光滑直导轨ac、bd间距为L，导轨间有一半径为的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，导轨右侧接定值电阻R，长为L、电阻也为R的导体棒在变力F作用下，从导轨左侧以速度匀速穿过圆形磁场，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒通过圆形磁场的过程中，c点电势低于d点电势
B．电阻R两端的最大电压是
C．通过电阻R的最大电流是
D．导体棒穿过圆形磁场过程中，通过电阻R的电荷量为
7．（2022·山东淄博·一模）如图甲所示，磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈。当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其E — t 关系如图乙所示。如果只将刷卡速度改为2v0，线圈中E —t 的关系可能是（ ）
A． B．C．D．
8．（2022·山东·曲阜一中高三阶段练习）长沙磁悬浮中低速城市轨道交通线路是中国首条拥有完全自主知识产权的磁浮铁路，全长18.75km，设计时速100km/h。小明学习了电磁感应的知识后对磁悬浮列车产生了很大的兴趣，他特意去长沙体验乘坐了磁悬浮列车。回家后，他查找了相关资料并和同学一起设计了一个磁悬浮实验，他找来了一个金属圆盘，用绝缘细线系在圆盘中心把它水平吊起来，再在圆盘下放置一螺线管，调整至细线、圆盘中心轴线、螺线管中心轴线共线（如图甲所示），规定图中螺线管中通的电流方向为正方向，他们给螺线管通以图乙所示的电流，并对金属圆盘何时能产生磁悬浮效应有不同的看法，其中正确的是（ ）
A．t1时刻金属圆盘受向上的磁“浮力”
B．t2时刻金属圆盘受向上的磁“浮力”
C．t3时刻金属圆盘受向上的磁“浮力”
D．t4时刻金属圆盘受向上的磁“浮力”
二、多选题
9．（2022·海南·一模）如图所示，光滑平行导轨水平固定，间距为l，其所在空间存在方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场，导轨左侧接有阻值为R的定值电阻，一导体棒垂直导轨放置，导体棒的有效电阻为r、质量为m。导轨电阻忽略不计，导体棒运动中始终与导轨垂直且接触良好。现使导体棒获得一水平向右的速度，在异体棒向右运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．流过电阻R的电流方向为a→R→b B．导体棒的最大加速度为
C．通过电阻R的电荷量为 D．全过程电阻R的发热量为
10．（2022·河北·高三专题练习）如图所示，两足够长平行光滑导轨间距为L，电阻不计，与水平面的夹角为，沿导轨方向建立x轴，在x>0的区域存在垂直导轨平面向上的非均匀磁场，磁感应强度的大小随坐标变化的规律为，其中k为正的常量。两质量均为m、阻值均为R、长度均为L的导体棒a、b垂直导轨放置，间距为d，与导轨接触良好，中间用轻质绝缘刚性杆连接。开始时b位于处。已知重力加速度为g，从静止释放导体棒a、b，关于两导体棒之后的运动，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒a、b的最终速度趋于
B．回路电功率最终趋于
C．杆上弹力最终趋于
D．回路磁通量的变化率最终趋于
11．（2022·河北·高三学业考试）如图所示，两间距为L的平行金属直导轨与水平面间的夹角为，导轨所在空间存在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，金属棒P垂直导轨放置，且通过质量不计的绝缘细绳跨过定滑轮悬吊一重物，将重物由静止释放，经过一段时间后，将另一根完全相同的金属棒Q垂直放在导轨上，重物立即向下做匀速直线运动，金属棒Q恰好处于静止状态。已知两金属棒的质量均为m，长度略大于导轨间距，假设导轨足够长，重物始终没有落到水平面上，且金属棒P、Q与导轨接触良好，忽略一切阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．重物的质量为
B．金属棒Q未放上导轨时，重物和金属棒P组成的系统机械能不守恒
C．金属棒Q放上导轨后，通过金属棒的电流为
D．金属棒Q放上导轨后，两金属棒产生的焦耳热小于重物重力势能的减少量
三、填空题
12．（2020·天津市红桥区教师发展中心高二期末）截面积为，匝的圆形线圈处于如图所示的磁场中，磁感应强度以每秒的速率增加，电阻，线圈电阻（其它电阻不计）。则通过电阻的电流的大小为_________，方向_________。
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·上海交大附中高二开学考试）如图，匀强磁场的磁感应强度大小为，磁场外一质量为、电阻为、边长为的正方形导线框位于光滑水平面上，其左、右两边与磁场边界平行。在水平向右的恒力作用下，线框由静止开始向磁场区域运动。若导线框在进入磁场的过程中保持匀速直线运动，则线框开始运动时其右端与磁场边界之间的距离为__________；若线框开始运动时其右端与磁场边界之间的距离大于，则线框前端进入磁场的过程中，线框所做的运动为___________。
四、解答题
15．（2018·湖南·宁乡市教育研究中心高二期末）如图所示，两根间距为L的固定光滑金属导轨MP和NQ平行放置，电阻可忽略不计，两导轨是由位于MN左侧的半径为R的四分之一圆弧和MN右侧足够长的水平部分构成，水平导轨范围内存在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场，两根长度均为L的导体棒ab和cd垂直导轨且与导轨接触良好，开始时cd静止在磁场中，ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，两导体棒在运动中始终不接触。已知ab棒、cd棒的质量均为m，电阻均为r。重力加速度为g。求：
（1）ab棒到达圆弧底端时对轨道的压力大小；
（2）最后稳定时ab棒的速度大小和ab棒产生的焦耳热。
16．（2022·四川·成都外国语学校高二开学考试）如图所示，ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为m，导轨左端连接一个Ω的电阻，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直地放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动。
（1）若施加的水平外力恒为N，则金属棒达到的稳定速度是多少？
（2）若施加的水平外力的功率恒为W，则金属棒达到的稳定速度是多少？
17．（2022·河南·内黄县第四高级中学高二期末）如图所示，在水平面内有间距为、足够长的平行光滑金属导轨和，导轨电阻不计。在导轨上有垂直导轨放置的直导体棒和，质量均为，有效电阻均为且与导轨接触良好。竖直方向的匀强磁场垂直穿过导轨平面，在上作用一与导轨平行的水平恒力，使由静止开始运动，经过一段时间，开始做匀加速运动。
（1）当做匀加速运动时，求做什么性质的运动；
（2）求做匀加速运动的加速度大小；
（3）若做匀加速运动时某刻的速度大小为，求该时刻的瞬时速度大小。
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参考答案：
1．D
2．B
3．B
4．D
5．A
6．B
7．A
8．A
9．BC
10．BD
11．ACD
12． 0.1 到
13．
14． 做加速度减小的减速运动
15．（1）3mg；（2）；
16．（1）4m/s；（2）3m/s
17．（1）匀加速直线运动；（2）；（3）
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