第二章 电磁感应 单元测试 （含答案）

第二章电磁感应章末复习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，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　）
A．线圈a有扩大的趋势
B．穿过线圈a的磁通量变小
C．线圈a对水平桌面的压力FN将增大
D．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
2．闭合回路由电阻R与导线组成，其内部磁场大小按B﹣t图变化，方向如图，则回路中（　　）
A．电流方向为逆时针方向
B．电流强度越来越大
C．磁通量的变化率恒定不变
D．产生的感应电动势越来越大
3．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
4．如图所示，上下开口、内壁光滑的金属管和塑料管竖直放置。小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部。则关于小磁块，下列说法正确是（　　）
A．小磁块下落时间长的管是塑料管
B．在两个下落过程中的机械能都守恒
C．小磁块在下落时间短的管中做自由落体运动
D．小磁块落至底部时速度大小相等
5．滑雪是我们北方地区常见的健身、娱乐项目.如图所示，一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角为θ，每只滑雪板上都装有宽度为d，长度为L的长方形钢板，滑道所处地磁场的磁感应强度为B，方向与滑道平面垂直，人与滑雪板之间绝缘，当滑雪人以速度v匀速下滑时，下列说法正确的是（　　）
A．钢板的电动势为BLv B．钢板的电动势为Bdv
C．穿过钢板的磁通量逐渐减小 D．穿过每只钢板的磁通量为BdLsinθ
6．下列说法正确的是（　　）
A．为了纪念韦伯在电磁领域做出的贡献，磁通密度的单位定义为韦伯
B．奥斯特发现了电流的磁效应
C．伽利略制造出了人类历史上的第一台发电机
D．安培发现了法拉第电磁感应定律
7．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．
8．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　）
A．S闭合的瞬间，A灯立即发光，B灯缓慢变亮
B．S闭合稳定后，A灯和B灯的亮度相同
C．S断开的瞬间，A灯和B灯都不会立即熄灭
D．S断开的瞬间，B灯会闪亮一下再缓慢熄灭
9．如图，U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直。ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行。经过一段时间后（　　）
A．金属框的速度大小趋于恒定值
B．金属框的加速度逐渐减小，最终为零
C．导体棒所受安培力的大小趋于恒定值
D．导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值
10．如图所示，电路中、是两个完全相同的灯泡，是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，是电容很大的电容器。在刚闭合时与闭合足够长时间之后，、两灯泡的发光情况是（　　）
A．刚闭合时，亮一下又逐渐变暗
B．刚闭合时，亮一下又逐渐熄灭
C．闭合足够长时间后，和一样亮
D．闭合足够长时间后，、都熄灭
11．如图甲所示，等边三角形金属框ACD的边长均为L，单位长度的电阻为r，E为CD边的中点，三角形ADE所在区域内有磁感应强度垂直纸面向外、大小随时间变化的匀强磁场，图乙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．时刻，穿过金属框的磁通量为
B．时刻，金属框内的感应电流由大变小
C．时间内的感应电动势大于时间内的感应电动势
D．时间内，A、E两点的电势差的绝对值恒为
12．如图a所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框，线框边长为a，在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时，若磁场的宽度为b（b>3a），在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场。此过程中v-t图象如图b所示，则（　　）
A．时，线框右侧边MN的两端电压为Bav
B．在t0时刻线框的速度为
C．线框完全离开磁场的瞬间（位置3）的速度一定比t0时刻线框的速度大
D．线框从进入磁场（位置1）到完全离开磁场（位置3）的过程中产生的电热为2Fb
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．为了探究电磁感应现象，某同学选择了相关器材按如图所示连接进行实验。若将磁铁的N极向下从线圈上方竖直插入线圈L时，发现电流计的指针向左偏转，则：
（1）当磁铁插入线圈L后，让其停止在线圈中不动，则电流计指针___________（填“会”或“不会”）偏转；
（2）若将磁铁从图中的虚线位置沿箭头方向远离线圈L时，则电流计指针___________（填“向右”或“向左”）偏转，若增大磁铁从虚线位置远离线圈L的速率，则电流计指针偏转角度___________（填“增大”“减小”或“不变”）。
15．如图所示，在竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中有光滑金属轨道，分别由水平部分CD、PQ和倾斜部分DE、QM组成，轨道间距为L，倾斜部分倾角为α．垂直水平轨道放置质量为m电阻为r的金属棒a，垂直倾斜轨道放置质量为m电阻为R的金属棒b．导轨电阻不计，为保证金属棒b静止不动，给金属棒a施加作用力F使其做匀速运动，则导体棒a向______运动，速度大小为______，作用力F做功的功率为______
16．法拉第电磁感应定律表明：感应电动势大小取决于磁通量的变化率。如图甲所示，轴沿水平方向，有一用钕铁硼材料制成的圆柱形强磁体M，其圆形端面分别为N极和S极，磁体的对称中心置于轴的原点。现有一圆柱形线圈C从原点左侧较远处开始沿轴正方向做匀速直线运动，圆形线圈的中心轴始终与轴重合，且其圆面始终与轴垂直，在线圈两端接一阻值的定值电阻。现用两个传感器，一个测得通过圆环的磁通量随圆环位置的变化图像，如图乙所示，另一个测得两端的电压随时间变化的图像，如图丙所示。已知在乙图像的图线上的点的切线斜率最大，丙图中时刻到之间的图线是直线。则圆形线圈做匀速直线运动的速度大小是______，至期间流过电阻的电量是______C。
17．如图所示，水平放置的U形金属框架，框架上放置一质量为m、电阻为R的金属杆，它可以在框架上无摩擦地滑动，框架两边相距l，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下.当杆受到水平向右恒力F后开始向右滑动，则杆从静止开始向右滑动，启动时的加速度大小______，杆可以达到的最大速度_______，杆达到最大速度时电路中每秒放出的热量__________.
三、解答题
18．如图甲所示，AB、CD为在同一水平面内的平行光滑金属导轨，导轨间距L=lm，导轨左端A、C用导线连接，导轨内左侧边长为L的正方形区域ACQP内有一随时间变化的匀强磁场B1，B1随时间的变化规律如图乙所示．MN的右侧有磁感应强度B=0.8T、方向垂直于纸面向外的恒定的匀强磁场，导体棒ab垂直导轨放置于MN右侧的匀强磁场中，电阻R=0.5Ω，其他电阻不计，取磁场垂直于纸面向里为磁感应强度的正方向．
(1)如果要让导体棒ab静止在匀强磁场中，可施加一个垂直于ab的水平力F1，求t=1s时这个力的大小；
(2)如果导体棒ab以v=1m/s的速度沿导轨向右匀速运动，求作用于ab的水平拉力的大小．
19．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。
20．设图中的磁感应强度B=1T，平行导轨宽l=1m，金属棒PQ以1m/s速度贴着导轨向右运动，R=1Ω，其他电阻不计。
（1）运动的金属棒会产生感应电动势，相当于电源。用电池等符号画出这个装置的等效电路图；
（2）通过R的电流方向如何？大小等于多少？
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．C
2．C
3．D
4．C
5．B
6．B
7．C
8．D
9．C
10．B
11．D
12．D
13．Blv
14． 不会 向左 增大
15． 左； ；
16． 3
17．
18．（1）0.48（2）0.8
19．（1）；（2）或
20．（1） ；（2）1A，方向竖直向下
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