第二章电磁感应 单元训练（word版含答案）

第二章电磁感应训练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．穿过某单匝线圈的磁通量随时间t变化的规律如图所示，该线圈中产生的感应电动势为（　　）
A．1V B．2V C．3V D．4V
2．如图所示，某品牌手机一经面世，就受到世人追捧，除了领先世界的5G通信、信息安全以外，人们还可以体验它无线充电的科技感。题图为无线充电原理图，由与充电底座相连的送电线圈和与手机电池相连的受电线圈构成。当送电线圈通入周期性变化的电流时，就会在受电线圈中感应出电流，从而实现为手机充电。在充电过程中（　　）
A．送电线圈中产生均匀变化的磁场
B．送电线圈中产生稳定不变的磁场
C．无线充电的原理是互感现象
D．手机电池是直流电源，所以受电线圈输出的是恒定电流
3．如图，真空冶炼炉、动圈式扬声器和磁电式电流表都有导线绕制的线圈，关于这三种器件的说法正确的是（　　）
A．真空冶炼炉线圈中应通较大的恒定电流，才能使炉中金属容易熔化
B．动圈式扬声器是利用通电线圈受安培力进行工作的
C．磁电式电流表在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场
D．动圈式扬声器和磁电式电流表都是根据电磁感应原理进行工作的
4．某科学兴趣小组发明的一种新式弹簧阻尼减震装置原理图如图所示。弹簧上端固定，下端悬挂一个条形磁铁。距条形磁铁下端某位置处放一个固定的闭合金属线圈，现让磁铁从某一高度下落，磁铁上下振动时穿过闭合金属线圈。则磁铁上下振动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈的磁通量不变 B．线圈中会产生感应电流
C．磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒 D．其他条件不变，如果线圈不闭合，磁铁从开始运动到停下来的时间变短
5．某同学用如图所示的电路研究断电自感现象。闭合开关，小灯泡发光；再断开，小灯泡渐渐熄灭。重复多次，仍未见老师演示断电时出现的小灯泡闪亮现象，你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是（　　）
A．线圈电阻较大 B．小灯泡电阻较大
C．电源的电动势较小 D．线圈的自感系数较大
6．如图所示，L1和L2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象，在开关S接通和断开时，L1、L2先后亮暗的顺序是（　　）
A．接通时，L2先达最亮；断开时，L2先暗
B．接通时，L1先达最亮；断开时，L1后暗
C．接通时，L2先达最亮；断开时，L2后暗
D．接通时，L1先达最亮；断开时，L1先暗
7．如图所示，紧绕有闭合线圈的绝缘圆筒放在表面由非磁性材料制成的电子秤上，一条形磁铁（N极向下）从圆筒正上方由静止释放后插入圆筒。空气阻力不计。对磁铁插入圆筒且未碰到电子秤表面的过程，下列说法正确的是（　　）
A．磁铁的加速度恒定
B．磁铁的机械能减小
C．通过电阻的电流方向如图中箭头所示
D．与磁铁尚未运动时相比电子秤的示数减小
8．如图所示，宽为L的门框形光滑导轨竖直放置，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度均为B.质量为m的水平金属杆在磁场Ⅰ上方由静止释放，刚进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆接入电路中的电阻为R，与导轨接触良好，其余部分电阻不计，重力加速度为g，则金属杆（　　）
A．在磁场Ⅰ中向下做匀减速直线运动
B．穿过两磁场克服安培力做的功相等
C．穿过磁场Ⅱ的过程通过横截面的电荷量较大
D．穿过磁场Ⅱ的过程产生的热量为3mgd
9．如图所示，两个相同的灯泡、，分别与定值电阻R和自感线圈L串联，自感线圈的自感系数很大，闭合电键S，电路稳定后两灯泡均正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．闭合电键S后，灯泡逐渐变亮
B．断开电键S后，灯泡电流方向由A向B逐渐减小
C．断开电键S后，灯泡、都逐渐变暗
D．断开电键S后，灯泡逐渐变暗，立即熄灭
10．如图甲所示，一矩形金属线圈abcd固定于匀强磁场中，匀强磁场的方向始终垂直纸面向里，磁感应强度大小B随时间t变化的图像如图乙所示。规定向右为安培力F的正方向，则线圈的cd边受到的安培力F随时间t变化的图像为（　　）
A． B．
C． D．
11．在如图甲所示的电路中，两个电阻的阻值均为2R，电容器的电容为C，单匝圆形金属线圈的半径为r1，线圈的电阻为R，其内部半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为（t0，0）和（0，B0），其余导线的电阻不计，在0~t0时间内，下列说法正确的是（　　）
A．电容器上极板带正电
B．通过线圈的电流为
C．电容器两端电压为
D．电容器所带的电荷量为
12．下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（　　）
A．图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快
B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属
C．丙是回旋加速器的示意图，当增大交流电压时，粒子获得的最大动能也会增大
D．图丁是微安表的表头，在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理
二、填空题
13．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_________。
14．如图，铝环A用轻线静止悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧，若突然闭合电键S，则铝环A将________（填“向左”或“向右”或“不”）摆动，并有________（填“收缩”或“扩张”）趋势。
15．如图所示，阻值为R的金属棒从图示ab位置分别以v1、v2的速度沿光滑导轨（电阻不计）匀速滑到a′b′位置，若v1∶v2=1∶2，则在这两次过程中回路的电流I1∶I2=___________，产生的热量Q1∶Q2=___________，通过任一截面的电荷量q1∶q2=___________，外力的功率P1∶P2=___________
16．如图所示，两平行光滑直导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁场大小，导轨的间距，导体棒与导轨垂直放置，现在使棒沿着导轨向左以的速度匀速运动。其中，，，导体棒的电阻。则棒产生的电动势__________。闭合开关，稳定之后的某时刻，棒突然瞬间停止运动，则棒停止运动后，流过电阻的电量总量_________。
17．如图所示，套在条形磁铁外的两个面积相同的线圈A和，其中“”线圈在磁铁的正中间。设两个线圈中的磁通量依次为，它们的大小关系是________。磁铁如果突然向右运动，线圈A将会___________运动（选填“向右”、"向左”、“静止”）。
三、解答题
18．如图甲所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘面上，静止地放置着一个正方形单匝线圈ABCD，E、F分别为AB、CD的中点，线圈总电阻R=2.0Ω、总质量m=0.02kg、正方形边长L=0.4m。如果向下轻推一下此线圈，则它刚好可沿斜面匀速下滑。现在将线圈静止放在斜面上后，在虚线EF以下的区域中，加上垂直斜面向内的、磁感应强度大小按图乙中所示规律变化的磁场，（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)t=0.1s时刻，线圈中的感应电流的大小I；
(2)从t=0时刻开始经过多少时间t线圈刚要开始运动；
(3)从t=0时刻开始到线圈刚要运动，线圈中产生的热量Q。
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．在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场，其方向一个垂直于斜面向上，一个垂直于斜面向下（如图所示），它们的宽度均为L。一个质量为m、边长也为L的正方形线框以速度v进入上部磁场时，恰好做匀速运动．
（1）当ab边刚越过边界ff′时，线框的加速度为多大，方向如何？
（2）当ab边到达gg′与ff′的正中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则线框从开始进入上部磁场到ab边到达gg′与ff′的正中间位置的过程中，线框中产生的焦耳热为多少？（线框的ab边在运动过程中始终与磁场边界平行，不计摩擦阻力）
21．如图所示，MN与PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨，质量m=0.2kg，电阻r=0.5Ω的金属杆ab垂直跨接在导轨上，匀强磁场的磁感线垂直于导轨平面，导轨左端接阻值R=2Ω的电阻，理想电压表并接在R两端，导轨电阻不计。t=0时刻ab受水平拉力F的作用后由静止开始向右做匀加速运动，ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.2。第4s末，ab杆的速度为v=1m/s，电压表示数U=0.4V。取重力加速度g=10m/s2。
（1）在第4s末，判断ab杆中的电流方向，并求出ab杆产生的感应电动势和受到的安培力各为多大；
（2）若第4s末以后撤去拉力，分析ab杆的加速度和速度如何变化；
（3）若第4 s末以后，ab杆做匀速运动，整个过程拉力的最大值为多大；
（4）若第4 s末以后，拉力的功率保持不变，ab杆能达到的最大速度为多大。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
2．C
3．B
4．B
5．A
6．B
7．B
8．B
9．C
10．C
11．D
12．D
13． 0.1 到
14． 向左 收缩
15． 1∶2 1∶2 1∶1 1∶4
16． （或）
17． 小于（或者<） 向右
18．（1）0.2A；（2）0.4s；（3）0.032J
19．．(1)下端；(2)
20．（1）3gsinθ，方向沿斜面向上；（2）mgLsinθ＋mv2
21．（1）b到a，0.5V，0.1N；（2）见解析；（3）0.55N；（4）1.08m/s
答案第1页，共2页
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