第二章 电磁感应 章末过关测试（word版含答案）

第二章 电磁感应 章末过关测试
一、单选题
1．（2022·河北·高三专题练习）如图所示，一通有图示方向恒定电流的长直导线和一单匝闭合金属线圈放在光滑的水平面上，现给线圈一个初速度，的方向与电流方向的夹角为，电流足够大，则下列说法正确的是（　　）
A．线圈最终停在水平面上
B．线圈中感应电流沿逆时针方向
C．线圈中的感应电流大小恒定
D．线圈最终以的速率做匀速直线运动
2．（2021·安徽省定远县第三中学高二阶段练习）如图所示，边长为2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场。一个边长为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框和虚线框的对角线共线。从开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域。用I表示导线框中的感应电流，取逆时针方向为正，则下列表示关系的图象中，大致正确的是（　　）
A．B．C．D．
3．（2022·河北·高三学业考试）如图所示，放置在匀强磁场中的光滑水平导轨左侧连有电阻R，磁场方向垂直于导轨所在平面向里．一根电阻可忽略不计的金属杆ab跨放在导轨上，现从静止开始对杆ab施加水平向右的恒力F，不计系统的自感，在杆ab运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．磁场对杆ab的作用力对杆ab做功，但磁场的能量是不变的
B．恒力F做的功等于电阻R上消耗的电能
C．磁场对杆ab作用力的功率大于电阻R上消耗的功率
D．电阻R上消耗的功率一直增加
4．（2021·福建·上杭县才溪中学高二阶段练习）如图所示，闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框电阻为R，ad边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab、ad边长分别用L1、L2表示。若把线圈沿v方向匀速拉出磁场所用时间为Δt，则通过线框导线横截面的电荷量是（　　）
A． B．
C． D．BL1L2
5．（2022·浙江·宁波市奉化区教师进修学校高二期末）将图中A是三个一样的强磁体，B、C和D均是一样的紫铜管，在紫铜管C和D上锯去一部分（白色区域），如图中的乙和丙图所示。现将强磁体释放，强磁体在B、C和D中下落的时间分别是t1、t2和t3，关于下落时间说法正确的是（　　）
A．t1=t2=t3 B．t1>t2>t3
C．t1>t3>t2 D．t1二、多选题
6．（2021·安徽省定远县第三中学高二阶段练习）如图所示，在竖直平面内有一上下边界均水平且方向垂直线框所在平面的匀强磁场，磁感应强度B=2.5T。正方形单匝金属线框在磁场上方h=0.45m处，质量为m=0.1kg，边长为L=0.4m，总阻值为R=1Ω。现将线框由静止释放，下落过程中线框ab边始终与磁场边界平行，ab边刚好进入磁场和刚好离开磁场时的速度均为v=2m/s，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2则（ ）
A．cd边刚进入磁场时克服安培力做功的功率为8W
B．匀强磁场区域的高度为0.65m
C．穿过磁场的过程中线框电阻产生的焦耳热为0.65J
D．线框通过磁场上边界所用时间为0.3s
7．（2022·河南三门峡·高二期末）如图所示，虚线左侧有垂直于光滑水平面向下的匀强磁场，右侧有垂直于水平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小均为，边长为，质量为、电阻为的均匀正方形单匝金属线框放在水平面上，处在右侧的匀强磁场中。给线框一个向左的初速度，线框刚好能完全通过虚线，线框运动过程中边始终与平行，则线框运动过程中（　　）
A．线框运动过程中的最大加速度为
B．通过线框横截面的电荷量为
C．线框中产生的焦耳热为
D．线框有一半进入左侧磁场时速度大小为
8．（2022·河南·内黄县第四高级中学高二期末）如图所示，一闭合矩形线圈从某一位置由静止开始下落，下落过程中边始终保持水平，线圈平面在竖直平面内。若它在进入一个有水平边界的匀强磁场过程中（线圈的宽度小于磁场的宽度）产生的热量为，则线圈在离开磁场的过程中（ ）
A．可能做匀速运动
B．产生的热量一定大于
C．不可能做匀变速运动
D．产生的热量不可能等于
9．（2022·湖北·荆州中学高二期末）边长为a的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，如图所示，则导线框中的电流、感应电动势、外力、外力功率与位移的关系图正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10．（2022·河南驻马店·高三期末）如图甲所示，MN和PQ是两根相互平行且都竖直放置的光滑金属导轨，其间距，已知两导轨均足够长且电阻不计；有一匀强磁场垂直两金属导轨所在的竖直面水平向里，其磁感应强度大小，ab是一根与导轨垂直且始终与导轨接触良好的金属杆，金属杆具有一定质量，其电阻。开始时，将开关S断开，让杆ab从位置1由静止开始自由下落，一段时间后，再将S闭合，杆ab继续运动到位置2。若从刚释放杆ab开始计时，画出的杆ab从位置1运动到位置2的速度随时间变化的关系图像如图乙所示。取重力加速度大小，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．位置1、2间的距离为3.2mB．杆ab的质量为0.1kg
C．在杆ab从位置1运动到位置2的过程中，回路中产生的热量为4.8J
D．在杆ab从位置1运动到位置2的过程中，通过杆ab某一横截面的电荷量为2.4C
11．（2022·安徽·定远县育才学校高三阶段练习）如图所示，闭合矩形金属线圈abccd 位于竖直面内，将其从静止开始竖直下落，穿过一个水平匀强磁场区域，此磁场区域竖直方向的长度等于矩形线圈bc边的长度。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．线圈可能匀加速穿过匀强磁场区域
B．线圈进入和穿出磁场的过程有感应电流，但感应电流的方向相反
C．线圈进入和穿出磁场的过程受到安培力，且安培力的方向相同
D．线圈从开始进入磁场到完全穿出磁场的过程，机械能的减少量等于回路产生的电能和焦耳热之和
三、填空题
12．（2021·云南·玉溪第二中学高二阶段练习）自感系数为100mH，通入变化规律如图所示的电流。从0到2s时间内自感电动势大小是___________V；在4到5s时间内自感电动势大小是___________V。
13．（2022·全国·高三专题练习）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_________。
14．（2021·天津·静海一中高二期末）在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示。PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为，则此时线框的加速度为___________，此时线框中的电功率为___________。
四、解答题
15．（2022·山东潍坊·高三期末）两光滑金属导轨平行放置，右侧导轨水平，左侧导轨与水平面的夹角为37°，导轨间距m，匀强磁场均垂直导轨平面向上，磁感应强度大小均为T，导轨最右端连接电阻，一质量kg、电阻的导体棒垂直导轨放置，从某一位置处无初速释放。已知棒与导轨接触良好，其余电阻不计，导体棒到达HF前已匀速运动，棒由斜轨道进入水平轨道时的速度大小不变，水平导轨足够长，，重力加速度。求：
（1）导体棒沿斜导轨下滑的最大速度；
（2）导体棒在水平导轨上滑动的距离。
16．（2022·北京西城·高二期末）如图所示，足够长的U形光滑导体框水平放置，宽度为L，一端连接的电阻为R，导体框所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B0。电阻为r的导体棒MN放在导体框上，其长度恰好等于导体框的宽度，且相互接触良好，其余电阻均可忽略不计。导体棒在水平拉力的作用下以速度v向右匀速运动。
（1）请根据法拉第电磁感应定律推导证明：导体棒匀速运动时产生的感应电动势的大小E=B0Lv；
（2）求回路中感应电流I和导体棒两端的电压U；
（3）当导体棒匀速运动到某一位置时，突然撤掉这个水平拉力，并同时使磁感应强度的大小随时间按照某种规律发生变化，发现此导体棒依然能够沿着框架向右以速度v保持匀速运动。某同学对该磁感应强度B随时间t变化的规律进行了各种猜想，其示意图如下：请你判断可能正确的是哪一种？并说明你的判断理由。
B．C．D．
17．（2021·江苏·高三阶段练习）如图所示，一倾角为α的粗糙固定斜面上放有质量M的U形导体框，导体框与斜面间的动摩擦因数，导体框的电阻忽略不计，整个装置处于垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，一电阻为R、质量为m的光滑导体棒CD的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路CDEF，EF与斜面底边平行，长度为L。现将导体棒由静止开始下滑，导体棒和导体框始终接触良好，重力加速度取g。
（1）求稳定时导体棒的速度v1；
（2）若给导体棒一初速度（），求稳定时导体棒的速度v2。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
2．D
3．A
4．B
5．B
6．BD
7．BCD
8．AC
9．BCD
10．AC
11．BC
12． 0.20 0.40
13． （或）
14．
15．（1）；（2）
16．；
17．(1) ；(2) 。
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