第二章 电磁感应 随堂练习（Word版含答案）

第二章电磁感应随堂练习2021-2022学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第二册
一、单选题
1．如图所示，均匀带负电的圆环a绕过圆心与圆环所在平面垂直的轴O顺时针旋转，闭合金属小圆环b与圆环a在同一平面内，且与a同心，则（　　）
A．若圆环a匀速转动，小圆环b内有顺时针方向的感应电流
B．圆环a匀速转动的角速度越大，穿过小圆环b的磁通量越大
C．圆环a做匀速转动的角速度越大，小圆环b内的感应电流越大
D．圆环a加速转动时，小圆环b内有逆时针方向的感应电流
2．下列关于感应电流的说法正确的是（　　）
A．当闭合回路所在区域的磁场变化时，回路中一定产生感应电流
B．感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化
C．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D．感应电流的磁场总跟引起感应电流的磁场方向相反
3．如图所示，水平桌面上放置电阻不计、长度分别为、的直金属棒和连接而成的直角金属框，金属框处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。当金属框以大小为v的速度沿着方向匀速移动时，直角金属架两端的电压为（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应（　　）
A．先拆除电流表 B．先断开S1
C．先拆除哪个器件都可以 D．先断开S2
5．如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象及现象分析正确的是（　　）
A．磁铁插向左环，横杆发生转动
B．磁铁插向右环，横杆不发生转动
C．磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流
D．磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流
6．一个面积为S的圆形金属框置于水平桌面上，如图甲所示（俯视图），金属框内有一与线框平面垂直的磁场，磁感应强度为B1，圆形金属框与两根水平的平行金属导轨（两导轨相距L、电阻不计）相连接，导轨间有垂直导轨平面竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B2，一电阻为r的导体棒垂直放在导轨上且与导轨良好接触，当磁感应强度B1随时间t按图乙所示规律变化时，导体棒在水平外力F的作用下始终不动，规定外力水平向右为正，磁场方向垂直纸面向里（竖直向下）为正，不计一切摩擦，则在0～5s内外力F随时间t变化的图象正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．课堂上，杨老师演示了一个有趣的电磁现象：将一空心铝管竖立，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放，强磁铁在铝管内下落过程中始终沿着铝管的轴线运动，不与铝管内壁接触，且无翻转。可以观察到，相比强磁铁自由下落，强磁铁在铝管中的下落会延缓许多。强磁铁由静止释放在铝管中运动过程中，关于其运动和受力情况，下列分析正确的是（　　）
A．先加速下落后减速下落
B．始终做加速运动，且加速度不断增大
C．所受铝管对它的作用力方向竖直向上
D．所受合力方向竖直向上
8．教材中介绍了很多利用电场和磁场工作的装置，以下各装置中哪一个工作原理不同于另外三个装置（　　）
A．速度选择器 B．磁流体发电机 C．电磁流量计 D．电磁炉
9．如图为研究自感现象的实验电路图，其中自感线圈直流电阻很小可忽略不计。下列可能出现的实验现象是（　　）
A．闭合开关，灯泡缓缓亮起来
B．闭合开关，灯泡立即亮起来，且亮度一直保持不变
C．断开开关，灯泡立即熄灭
D．断开开关，灯泡闪亮一下，然后熄灭
10．某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害。当轿厢坠落到图示位置时，关于该装置，以下说法正确的是（　　）
A．从下往上看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向
B．从下往上看，金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向
C．金属线圈B对轿厢下落有阻碍作用，A没有阻碍作用
D．金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势
11．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
12．如图所示，将外皮绝缘的圆形闭合细导线扭一次变成两个面积比为1∶4的的圆形闭合回路（忽略两部分连接处的导线长度），分别放入垂直圆面向里、磁感应强度大小随时间（，为常数）的规律变化的磁场，前后两次回路中的电流比为（　　）
A．3∶1 B．8∶5 C．2∶1 D．9∶5
二、填空题
13．导线垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直时，如图所示，E=_________。
14．如图所示，当线圈由图示位置开始向左拉出磁场时，线圈中感应电流方向是___________；线圈受到磁场对其作用力的合力方向是_________________。
15．某学生小组在一次探究电磁感应实验中，利用如图中甲所示，100匝的线圈（为表示线圈的绕向，图中只画了两匝）两端A、B与一个电压表相连，线圈内有垂直纸面向里的变化磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化，已知线圈电阻为10Ω，电压表内阻为990Ω。那么∶
(1)在0.1s时间内，线圈产生的感应电动势为__________V；
(2)AB两点的电势为__________（选填“A＞B”或“A＜B”）；
(3)电压表的读数为__________V。
16．如图所示，图1和图2为一电动势为E的电源与阻值为R的电阻，接在两间距为l的平行导轨左端，两导轨间有垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场（未画出），图1将一导体棒垂直导轨放置，图2将一导体棒与导轨成θ角放置，导轨与导体棒电阻不计，则两导体棒受到的安培力F1=___________，F2=__________。图3和图4为一电阻连在同样相距为l的两平行导轨间，导轨间有磁感应强度为B的垂直纸面向里的匀强磁场（未画出），图3将一导体棒垂直导轨放置，图4将导体棒与导轨成θ角放置，两导体棒均以平行于导轨方向的速度v向右运动，则感应电动势E3= _________，E4= ________ 。
17．如图所示，把一根条形磁铁前、后两次从同样高度插到线圈A中同样的位置处，第一次用时0.2s，第二次用时0.8s，两次线圈中的感应电动势分别是E1和E2，两次通过线圈A的电荷量分别为q1、q2，则E1：E2=______，q1：q2=______。
18．如图所示，矩形线圈绕轴在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中匀速转动.已知线圈面积为0.1 m2，线圈共有100匝.如果从图示位置开始计时，经0.5s线圈转动90°，则穿过线圈磁通量的变化量_____Wb，线圈中产生的平均感应电动势____V.
三、解答题
19．如图所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验。现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由西往东方向运行。卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20.0km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5.0×10-5T。如果航天飞机和卫星的运行速度是7.0km/s，则∶
（1）缆绳中上下端哪端感应电动势高；
（2）感应电动势的大小为多少。
20．如图所示，水平放置的光滑导轨MN、PQ上放有长为L、电阻为R、质量为m的金属棒ab，导轨左端接有内阻不计、电动势为E的电源组成回路，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨电阻不计且足够长，并与开关S串联。求闭合开关后，金属棒可达到的最大速度。
21．如图甲所示，在水平放置的足够长的平行金属导轨上，左右两端各接有一个阻值为R的电阻，导轨电阻不计，匀强磁场的方向垂直导轨平面向下。一质量m＝0.1kg、电阻r＝的金属棒置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。现用一大小F＝（0.3＋0.2t）N的水平拉力（平行于导轨）作用在金属棒上，经过2s后撤去F，再经过0.55s金属棒停止运动，图乙为金属棒运动的v t图象，取g＝10m/s2。求：
（1）金属棒与导轨之间的动摩擦因数μ；
（2）整个过程中金属棒运动的距离l。
22．如图所示，OAC为固定在水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有阻值R=5Ω的短电阻丝（图中用粗线表示），导轨其它部分电阻不计。导轨OAC的形状满足（单位：m），匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度B=0.1T。一足够长、阻值不计的金属棒ab在水平外力F作用下，t=0时刻以水平向右的恒定速度v=2m/s从导轨上O点滑动到C点，棒与导轨接触良好且始终保持与OC导轨垂直。
（1）写出滑动过程中外力F与时间t的关系；
（2）求整个回路的发热功率P=0.2W时所对应的时刻t。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
2．C
3．A
4．D
5．D
6．A
7．C
8．D
9．D
10．D
11．B
12．A
13．Blv
14． 顺时针 向右
15． 50 A＞B 49.5
16． Blv Blv
17．
18． 0.02 4
19．(1)下端；(2)
20．
21．（1）0.2；（2）2.45m
22．（1）；（2）或
答案第1页，共2页
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