第二章 电磁感应 单元质量检测（Word版含答案）

第二章电磁感应单元质量检测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．电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，能够被磁化通常所说的磁性材料是指强磁性物质。铁磁性材料一般是Fe，Co，Ni元素及其合金，稀土元素及其合金，以及一些Mn的化合物。因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的有（ ）
A．取走磁体，电吉他将不能正常工作
B．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势
C．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
D．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
2．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
3．如图所示，有一边长为L的正方形导线框，其质量为m，从匀强磁场上方由静止下落，此时底边与磁场上边界的距离为。导线框底边进入匀强磁场区域后，线框开始匀速运动，匀强磁场的上、下边界均水平且宽度也为L，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则线框在穿越匀强磁场的过程中产生的焦耳热Q为（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，正三角形导线框的边长为，在磁感应强度为的匀强磁场中，以平行于边的速度向右匀速运动，则电压表的示数为（　　）
A． B． C． D．0
5．如图甲所示，环形导线b与导轨、导体棒构成闭合回路，导体棒在匀强磁场中向左运动，金属环a与导线环b共面共心；如图乙所示，金属环N放置于环形电流i所产生的磁场中，环形电流i方向为顺时针方向，环面与磁场方向垂直。下列说法正确的是（　　）
A．若图甲中的导体棒向左匀速运动，环a将产生逆时针方向的感应电流，且有扩张的趋势
B．若图甲中的导体棒向左加速运动，环a不会产生感应电流，无收缩或扩张的趋势
C．若图乙中的电流i减弱，N中将产生沿逆时针方向的感应电流，且有收缩的趋势
D．若图乙中的电流i减弱，N中将产生沿顺时针方向的感应电流，且有收缩的趋势
6．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
7．麦克斯韦系统地总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，在此基础上最终建立了经典的电磁场理论。以下关于前人奠基之功的论述符合事实的是（　　）
A．汤姆孙利用扭秤发现了库仑定律，并测定了电子的电荷量
B．安培提出了分子电流假说，揭示了磁现象的电本质
C．麦克斯韦发现了电流的磁效应，并给出了右手螺旋定则
D．法拉第发现了电磁感应现象，并总结得到了法拉第电磁感应定律
8．如图所示，光滑绝缘的水平面上，有一长直导线与新月形金属导线框，直导线固定，导线框可以在水平面上自由移动。开始导线框的对称轴MN与直导线垂直。t=0时给直导线通交变电流，规定图示方向为电流正方向。下列关于导线框的说法正确的是（　　）
A．在0~时间内，导线框中产生顺时针方向的感应电流
B．在~时间内，导线框有面积缩小的趋势
C．在时导线框受到的安培力最大
D．在0~时间内，导线框将沿MN方向向右平动
9．电磁炮简化原理图如图所示，电磁炮以大容量电容器为电源，电容器充电后放电，在导轨与导体棒和弹体中形成放电电流，弹体与导体棒在安培力的推动下获得动能。设电容器电容为C，充电后电压为，平行光滑金属导轨间存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向下的匀强磁场，导轨宽度为L，导体棒长也为L，导体棒与弹体质量为m。在运动过程中，导体棒始终垂直于导轨且与导轨接触良好，导轨、导体棒和弹体电阻均忽略不计。某次导体棒与弹体离开导轨时，电容器的带电荷量减小为初状态的，则此次发射过程中导体棒与弹体离开导轨时获得的动能为（　　）
A． B．
C． D．
10．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
11．如图所示，左端接有阻值为R的定值电阻且足够长的平行光滑导轨CE、DF的间距为L，导轨固定在水平面上，且处在磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中，一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置且静止，导轨的电阻不计。某时刻给导体棒ab一个水平向右的瞬时冲量I，导体棒将向右运动，最后停下来，则此过程中（　　）
A．导体棒做匀减速直线运动直至停止运动
B．电阻R上产生的焦耳热为
C．通过导体棒ab横截面的电荷量为
D．导体棒ab运动的位移为
12．如图所示，将一根金属棒折成“凹”形闭合线框，线框各边的尺寸如图所示，线框右侧有两个垂直于纸面、方向相反的并排匀强磁场，磁感应强度大小都为B，宽度均为a。若该线框以速度v水平向右垂直于磁场方向做匀速直线运动，直到线框全部通过磁场区域。线框刚进入磁场的时刻记作t=0时刻，线框中的电流i随时间t的变化关系图像正确的是（线框中电流以逆时针方向为正方向，两磁场都有理想边界）（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
13．手机是利用_______传送信号的；电磁炉是利用________加热的；医院里常用的CT检查是利用_________来成像的．
14．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=_______。
15．有一个匝线圈面积为，在时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了，则这段时间内穿过匝线圈的磁通量的变化量为______，磁通量的变化率为______﹔穿过一匝线圈的磁通量的变化量为______，磁通量的变化率为______。
16．如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la=3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则两线圈内产生感应电的流方向为___________方向，a、b线圈中感应电动势之比为___________； a、b线圈中感应电流之比为__________；a、b线圈中电功率之比为___________。
17．在学习了自感的知识以后，高二年级的某物理兴趣小组的同学在学校的探究实验室用以下的器材进行了探究：直流电阻可以不计线圈L，规格相同的灯泡和，规格为3V、20欧的滑动变阻器他们按图连接好实验电路图，滑动变阻器的滑片移到移到中间。
当开关S闭合时，他们可以观察到的实验现象是：______（填选项前的字母）；
A．灯比先亮起来，最终比亮
B．比灯先亮起来，最终比亮
C．两灯同时亮
当S断开时，他们观察到的实验现象是______（填选项前的字母）。
A．两灯立即同时熄灭
B．先闪亮一下，然后两灯一起慢慢熄灭
C．先熄灭，A1慢慢熄灭
18．某空间存在以ab，cd为边界的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，区域宽为L1，现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为L2，长边长度为2L1，某时刻线框以初速度v0沿与ab垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变．设该线框的电阻为R，则从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力做的功等于________________．
三、解答题
19．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨、相距，上端连接一个阻值的电阻，导轨平面与水平面夹角，长为的金属棒垂直于、放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，它们之间的动摩擦因数，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。已知金属棒的质量为，阻值，磁场的磁感应强度。金属棒从静止开始运动，若金属棒下滑距离为时速度恰好达到最大值（，，取）。求：
（1）金属棒下滑过程中流过电阻的电流方向；
（2）金属棒达到的最大速度；
（3）金属棒由静止开始下滑位移为的过程中，金属棒上产生的焦耳热。
20．如图，两根电阻不计、平行光滑金属导轨相距L＝0.5m水平放置，一端与阻值R＝0.3Ω的电阻相连。导轨x＞0一侧存在沿x方向变化的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，x＝0处磁场的磁感应强度B0＝1T。一根质量m＝0.1kg、电阻r＝0.1Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。棒在外力作用下从x＝0处以初速度v0＝2m/s沿导轨向右运动，运动过程中速度v与位移x满足关系，且通过电阻的电流强度保持不变。求：
（1）金属棒运动时，通过电阻R的电流强度；
（2）导轨x＞0一侧磁感应强度Bx随x变化关系；
（3）金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中电阻R上产生的热量。
21．如图所示，在倾角为30°的绝缘斜面上固定着两根足够长的光滑金属导轨MN和PQ，间距为d，电阻不计。在轨道上矩形区域CDEF内加一磁感应强度为B，方向垂直斜面向下的匀强磁场，在轨道上GH处放置两根质量均为m，电阻均为r的导体棒a、b，导体棒的粗细可忽略，已知CF的长度是CG的3倍。先由静止释放a棒，a棒刚进入磁场即做匀速运动，此时再由静止释放b棒，两导体棒与导轨始终保持良好接触。求：
（1）CG的长度；
（2）a棒从开始下落到出磁场的过程中，两导体棒产生的总热量。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
2．B
3．C
4．D
5．D
6．D
7．B
8．D
9．C
10．B
11．C
12．B
13． 电磁波； 涡流； X射线
14．
15．
16． 逆时针 9:1 3:1 27:1
17． A B
18．
19．（1）；（2）；（3）
20．（1）2.5A；（2）；（3）3.75J
21．（1）；（2）
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