第二章电磁感应 单元练习（word版含答案）

第二章电磁感应同步练习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．无线充电技术能实现能量的无线传输，如图是无线充电设备给手机充电，下列关于无线充电的说法正确的是（　　）
A．充电的原理主要利用了自感
B．充电设备与手机不接触也能充电
C．充电设备与手机的充电电流一定相等
D．充电设备中的线圈通恒定电流也可以对手机无线充电
2．如图所示，导体直导轨OM和PN平行且OM与x轴重合，两导轨间距为d，两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿y轴方向的宽度按的规律分布，两金属圆环固定在同一绝缘平面内，外圆环与两导轨接触良好，与两导轨接触良好的导体棒从OP开始始终垂直导轨沿x轴正方向以速度v做匀速运动，规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压uab为正，下列uab-x图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
3．某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针剧烈晃动且不易停止。该同学依据所学物理知识，在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且很快停止。下列说法正确的是（　　）
A．电流表未接导线与接导线，均不会产生感应电动势
B．电流表未接导线时不产生感应电动势，接导线时产生感应电动势
C．电流表未接导线与接导线均不会产生感应电流
D．电流表未接导线时不产生感应电流，接导线时产生感应电流
4．在如图所示的电路中，两个完全相同的小灯泡和分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S待电路稳定后，调整R的滑片使和亮度一样，此时通过两个灯泡的电流均为。在时刻断开S，能正确反映前后的一小段时间内通过的电流和通过的电流随时间t变化关系的是（　　）
A． B．
C． D．
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．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合物理学发展史的是(　　)
A．伽利略通过“理想实验”得出“力是维持物体运动的原因”
B．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要和引起感应电流的磁场方向相反
C．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
D．法拉第发现了通电导线的周围存在磁场
7．如图所示，光滑固定平行金属导轨、所在平面与水平面成角，两端点M、P间接有阻值为R的定值电阻。阻值为r的金属棒垂直导轨放置，其他部分电阻不计，整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。从时刻开始，棒受到一个平行于导轨向上的外力F作用，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直，且接触良好，通过R的感应电流I随时间t变化的图像如图乙所示，选项图中给出了外力F大小随时间t变化的图像，其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
8．如图，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。则（　　）
A．闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常
B．闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮
C．闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后A灯比B灯亮
D．断开开关S时，A灯与B灯同时逐渐熄灭
9．如图所示，水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度 v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和导轨粗糙的两种情况相比较，这个过程（　　）
A．安培力对ab棒所做的功相等
B．安培力对ab棒的冲量相等
C．产生的总热量相等
D．通过ab棒的电荷量相等
10．如图所示，两个半径均为r的半圆形线圈，分别以、为轴，以角速度匀速转动。左侧有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，右侧线圈始终处在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。已知开关S接1时，灯泡正常发光，消耗的电功率为P，灯泡不会被烧坏且阻值恒定。则（　　）
A．开关S接2时，灯泡中的电流方向不变
B．开关S接1或2时，灯泡两端电压的最大值相同
C．开关S接2时，灯泡消耗的电功率为2P
D．仅左侧线圈转速加倍，开关S接1和2时灯泡的平均功率相同
11．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
12．光滑金属导轨宽L＝0.5m，电阻不计，均匀变化的磁场充满整个轨道平面，如图甲所示，磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示。金属棒ab的电阻为2Ω，垂直固定在导轨上静止不动，且与导轨左端距离l＝0.2m，则（　　）
A．1s末回路中的电动势为0.1V
B．1s末回路中的电流为0.5A
C．2s内回路产生的电热为0.1J
D．2s末，ab所受安培力大小为0.5N
二、填空题
13．如图所示是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情景，则A图中感应电流的方向为______，B图中感应电流的方向为______，C图中感应电流的方向为______。
14．如图是实验“用DIS研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”的装置图。在这个实验过程中，我们测得的感应电动势是________（选填：“平均值”或“瞬时值”），小车从不同位置下滑时，螺线管中磁通量的变化量是________（选填：“相同的”或“不同的”）。
15．如图，与水平地面成θ角的两根光滑平行金属导轨、固定放置，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，两导轨间距为L。有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，由静止释放c。此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻开始做匀速运动，且b棒恰好能在导轨上保持静止，则物块c的质量为________，若在b棒放上导轨后，c下降的高度为h，则在此过程中回路消耗的电能等于________________。（重力加速度为g）
16．如图所示，条形磁铁悬挂在天花板上，铜环与条形磁铁同轴放置，从离地h高处静止释放，则铜环下落到地面的时间________（选填“大于”“等于”或“小于”）．
17．小明同学设计了一个“电磁天平”，如图1所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡．线圈的水平边长L=0.1m，竖直边长H=0.3m，匝数为N1．线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B0=1.0T，方向垂直线圈平面向里．线圈中通有可在0～2.0A范围内调节的电流I．挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使得天平平衡，测出电流即可测得物体的质量．（重力加速度取g=10m/s2）
（1）为使电磁天平的量程达到0.5kg，线圈的匝数N1至少为___________匝．
（2）进一步探究电磁感应现象，另选N2=100匝、形状相同的线圈，总电阻R=10Ω，不接外电流，两臂平衡，如图2所示，保持B0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀变大，磁场区域宽度d=0.1m．当挂盘中放质量为0.01kg的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率等于___________T/s．
三、解答题
18．已知线圈的匝数为100匝，某时刻磁铁在线圈正上方一定高度上，此时线圈内的磁通量为0.004Wb，经过0.5s把磁铁完全插入后，线圈内磁通量变为0.02 Wb，计算磁铁插入过程中线圈里产生的感应电动势大小。
19．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。
20．如图所示边长为l的正方形线框内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，求：
（1）穿过线框的磁通量；
（2）线框从图示位置开始绕着边转动，则该过程穿过线框的磁通量的变化量，是否会产生感应电流。
21．如图所示，在水平面上固定两根平行的金属轨道和。只有、部分粗糙，长度为，动摩擦因数为，其余部分都是光滑的。区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为；轨道间连接有两个阻值为的电阻和一套电压传感器。现有一根金属棒，受水平向右的恒力作用，从处由静止开始运动，通过数字接收器在屏幕上显示的电压如图所示，到电压为时曲线已趋向水平，已知金属棒的电阻为，质量为，金属轨道间距为，电阻不计，求：
（1）金属棒进入磁场时的速度；
（2）恒力大小；
（3）金属棒在经过区域的过程中，通过金属棒的电量；
（4）金属棒在经过区域的过程中，回路产生焦耳热。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．B
3．D
4．C
5．D
6．C
7．B
8．D
9．C
10．B
11．D
12．A
13． b→a a→c→b→a b→a
14． 平均值 相同的
15．
16．大于
17． 25 0.1
18．3.2V
19．
20．（1）；（2）0， 不会产生感应电流
21．（1）；（2）；（3）；（4）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页