第二章 电磁感应 单元测试题（Word版含解析）

第二章 电磁感应 单元测试题
一、单选题
1．（2021·重庆一中高二期末）如图所示，一个由均匀导体材料制成的正方形线圈的匝数为n，边长为L，总电阻为R，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。在t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀增大到，则线圈中产生的感应电流的大小为（　　）
A． B． C． D．
2．（2022·重庆·西南大学附中高二期末）如图所示，为固定在水平面上的半径为l、圆心为O的金属半圆弧导轨，间用导线连接一电阻M。金属棒一端固定在O点，另一端P绕过O点的轴，在水平面内以角速度为逆时针匀速转动，该过程棒与圆弧良好接触。整个空间分布着竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，已知金属棒由同种材料制成且粗细均匀，棒长为、总电阻为，M阻值为r，其余电阻忽略不计。当棒转到图中所示的位置时，棒与圆弧的接触处记为Q点，则（ ）
A．通过M的电流方向为 B．通过M的电流大小为
C．两点间电压为 D．两点间电压为
3．（2022·辽宁·建平县实验中学高二期末）如图所示，两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反，金属圆环的直径与两磁场的水平边界重合，某时刻保持两磁场方向不变，增大的同时减小，则圆环中（ ）
A．有可能不产生感应电流 B．产生顺时针方向的感应电流
C．产生逆时针方向的感应电流 D．条件不足无法判断
4．（2021·吉林·长春十一高高二阶段练习）如图所示，水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置。若使棒以一定的初速度v0向右运动，当其通过位置a、b时，速率分别为va、vb，到位置c时棒刚好静止，设金属导轨与棒的电阻均不计，a到b到c的间距相等，则金属棒在从a到b和从b到c的两个过程中（　　）
A．棒做匀减速运动
B．通过棒横截面积的电荷量，从a到b比从b到c大
C．克服安培力做功，从a到b比从b到c大
D．回路中产生的内能相等
5．（2021·北京市第十二中学高二期末）如图所示，单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次又以匀速进入同一匀强磁场，则下列选项中错误的是（　　）
A．第一次进入与第二次进入时线圈中电流之比为1∶2
B．第一次进入与第二次进入时外力做功的功率之比为1∶4
C．第一次进入与第二次进入过程中线圈产生热量之比为1∶4
D．第一次进入与第二次进入过程中流过线圈的电荷量之比为1∶1
二、多选题
6．（2022·广东揭阳·高三阶段练习）如图所示，MN为匀强磁场中位于同一水平面内的光滑平行金属导轨（足够长），一端串接电阻R，匀强磁场沿竖直方向。金属杆ab可沿导轨滑动，杆和导轨的电阻均不计，现垂直于杆方向对杆施一水平恒力F，使杆从静止开始向右运动，关于导体棒运动的v-t、a-t图像正确的是（　　）
A．B．C．D．
7．（2022·山东·聊城市高中教学研究室高二期末）如图所示，固定于水平面上的金属框架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v0向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B，此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为l的正方形。则下列说法中正确的是（　　）
A．t=0时，穿过闭合回路MDEN的磁通量为
B．若磁感应强度增大，回路中一定有感应电流
C．若磁感应强度减小，回路中一定有感应电流
D．t=0开始，若磁感应强度，则回路中没有感应电流
8．（2022·山西·高二开学考试）如图甲所示，电阻为的金属框是面积的等边三角形，其内接等边三角形虚线边界内存在垂直纸面向里的匀强磁场.如图乙所示是匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像，下列说法正确的是（　　）
A．5s末，金属框的磁通量为6.0Wb
B．5s末是金属框内感应电流的方向由逆时针变成顺时针的时刻
C．第6s内，金属框的感应电动势大小为2V
D．0~5s内，金属框产生的焦耳热为1.5J
9．（2021·吉林·长春十一高高二阶段练习）如图甲是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给平行金属板电容器供电，如图乙。已知铜盘的半径为L，加在盘下侧的匀强磁场磁感应强度为B1，盘匀速转动的角速度为ω，每块平行板长度为d，板间距离也为d，板间加垂直纸面向内、磁感应强度为B2的匀强磁场，重力加速度为g。下列选项正确的是（　　）
A．若圆盘按照图示方向转动，那么平行板电容器C板电势高
B．铜盘产生的感应电动势为
C．若一电子（不计重力）从电容器两板中间水平向右射入，恰能匀速直线运动从右侧水平射出，则电子射入时速度为
D．若有一带电量为-q的小球从电容器两板中间水平向右射入，在复合场中做匀速圆周运动，则小球的质量为
10．（2022·四川达州·高二期末）如图所示，匀强磁场中固定一水平金属棒F1F2，金属棒两端点F1、F2刚好是绝缘椭圆轨道的两焦点，磁场方向垂直于椭圆面向外，一根金属丝绕过绝缘笔P与F1、F2相接，金属丝处于拉直状态，且绝缘笔刚好能沿椭圆轨道运动。在绝缘笔沿椭圆轨道从A到B带动金属丝运动过程中，关于金属棒和金属丝说法正确的是（　　）
A．感应电流方向始终是F2→F1→P→F2
B．感应电流方向先是F2→F1→P→F2，后变为F1→F2→P→F1
C．金属丝始终有扩张趋势
D．金属棒所受安培力方向先向上，后向下
11．（2022·河北省唐县第一中学高三开学考试）如图，两条平行的金属导轨所在平面与水平面成一定夹角，间距为。导轨上端与电容器连接，电容器电容为。导轨下端与光滑水平直轨道通过绝缘小圆弧平滑连接，水平直轨道平行且间距也为，左侧末端连接一阻值为的定值电阻。导轨均处于匀强磁场中，磁感应强度大小均为，方向分别垂直导轨所在平面。质量为，电阻为，宽度为的金属棒从倾斜导轨某位置由静止释放，保证金属棒运动过程始终与平行导轨垂直且接触良好，金属棒下滑到两个轨道连接处时的速度刚好是，重力加速度为，忽略导轨电阻，水平导轨足够长。则下列说法正确的是（　　）
A．金属棒初始位置到水平轨道的高度为
B．电容器两极板携带的最大电荷量为
C．金属棒在水平轨道上运动时定值电阻产生的焦耳热为
D．金属棒在水平轨道运动的最大位移
三、填空题
12．（2021·新疆·吐鲁番市高昌区第二中学高二阶段练习）一个200匝，面积0.2m2的均匀圆线圈，放在匀强磁场中，磁场方向与线圈垂直。若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T，则在此过程中，穿过线圈的磁通量的变化量=___________Wb，磁通量的变化率是=___________Wb/s，线圈中的感应电动势为E=___________V。
13．（2021·上海市控江中学高二期中）如图，光滑平行金属导轨间距为L，与水平面夹角为θ，两导轨上端用阻值为R的电阻相连，该装置处于垂直于导轨平面磁感应强度为B的匀强磁场中，不计ab电阻和一切摩擦。质量为m的金属杆ab以初速度v0从导轨底端向上运动，然后又返回到出发位置。在整个运动过程中，ab杆的加速度___________（填“先减小再增大”、“先增大再减小”、“一直减小”或“一直增大”），上升过程的时间___________下降过程的时间（填“大于”、“等于”或“小于”）。
14．（2021·福建·泉州科技中学高二阶段练习）如图所示，粗细均匀、总电阻2Ω的金属环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为0.5T，圆环直径为20cm。长为20cm、电阻为0.1Ω的金属棒放在圆环上，以v=3m/s的速度匀速向左运动，当ab棒运动到图示位置（正中间）时，通过的电流为___________A，ab棒两端的电压为___________V。
四、解答题
15．（2022·福建莆田·二模）如图甲所示，两平行且固定的金属导轨与水平面夹角θ=30°，间距为0.4m，上端连接一阻值R=0.3Ω的定值电阻；垂直导轨的虚线两侧各有一匀强磁场，磁感应强度的大小B1=B2=0.5T，方向与两导轨所在平面垂直。t=0时，长L=0.4m、质量m=0.05kg、电阻r=0.1Ω的金属导体棒在沿平行导轨向下的外力F作用下，由MN处以初速度v0开始向下运动，运动过程中始终与导轨接触良好，流过电阻R的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。已知0～1s内外力F=0.1N，两导轨和导线的电阻不计，g取10m/s2，求
（1）导体棒初速度v大小；
（2）导体棒与导轨间的动摩擦因数μ；
（3）1～2s内外力F与时间t的关系表达式。
16．（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。
17．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，在倾角为θ＝37°的斜面上，固定一宽为L＝1.0m的平行金属导轨。现在导轨上垂直导轨放置一质量m＝0.4kg、电阻R0＝2.0Ω、长为1.0m的金属棒ab，它与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.5．整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B＝2T的匀强磁场中。导轨所接电源的电动势为E＝12V，内阻r＝1.0Ω，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑动变阻器的阻值符合要求，其他电阻不计，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．现要保持金属棒在导轨上静止不动，求：
（1）金属棒所受安培力大小的取值范围；
（2）滑动变阻器接入电路中的阻值范围。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
2．D
3．C
4．C
5．C
6．AC
7．ABD
8．BD
9．AD
10．BD
11．BD
12． 0.08 1.6 320
13． 一直减小 小于
14． 0.5 0.25
15．（1）v0=1m/s；（2） ；（3）F=0.2t（N）（1s16．（1）匀加速直线运动；（2）；（3）
17．（1）N≤F≤8N；（2）0≤R≤30Ω
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