第二章 电磁感应 单元复习与测试（Word版含答案）

第二章 电磁感应 单元复习与测试
一、单选题
1．（2022·江苏·吴江市高级中学高二阶段练习）光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中的虚线所示）。一个小金属块从抛物线上y=b（b>a）处以初速v沿抛物线下滑。假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是（　　）
A．mgb B．
C．mg（b-a） D．
2．（2021·安徽·肥东县综合高中高二阶段练习）磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，比靠摩擦力刹车更稳定。如图为该新型装置的原理图（从后面朝前看），过山车的两侧装有铜片，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来。下列说法正确的是（　　）
A．磁力刹车利用了电流的磁效应
B．磁力刹车属于电磁驱动现象
C．磁力刹车的过程中动能转化为电能，最终转化成内能
D．过山车的质量越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大
3．（2022·山东·莱阳一中高二开学考试）如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是（　　）
A．感应电流的方向始终是由
B．感应电流的方向始终是由
C．PQ受磁场力的方向垂直杆向左
D．PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左下，后垂直于杆向右上
4．（2022·全国·高三专题练习）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，下列说法中正确的是（　　）
A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B．穿过线圈a的磁通量变小
C．线圈a有扩张的趋势
D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大
5．（2022·全国·高三课时练习）如图所示，金属导轨OM、ON焊接在O点处的金属块（大小不计，图中黑色所示）上，虚线OP是的角平分线，整个空间分布着垂直导轨平面的匀强磁场。时刻，金属棒由O点沿OP方向做匀速直线运动，棒始终与导轨接触良好且与OP垂直，除金属块外其他电阻不计，则在开始计时的连续相等时间内，通过棒中点横截面的感应电荷量之比为（　　）
A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．2：3
二、多选题
6．（2021·安徽·肥东县综合高中高二阶段练习）如图所示，水平放置的两组光滑轨道上分别放有可自由移动的金属棒PQ和MN，并且分别放置在磁感应强度为B1和B2的匀强磁场中，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（ ）
A．向左加速运动 B．向右加速运动
C．向右减速运动 D．向右匀速运动
7．（2021·湖南·金海学校高二阶段练习）如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁体从高处下落接近回路时（重力加速度为g）（　　）
A．p、q将互相靠拢 B．p、q将互相远离
C．磁体的加速度仍为g D．磁体的加速度小于g
8．（2021·全国·高考真题）如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（　　）
A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
9．（2022·江苏·高三专题练习）如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端有一阻值为R的电阻，一质量为m、电阻也为R的金属棒横跨在导轨上，棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，金属棒以初速度沿导轨向右运动，前进距离为s，在金属棒整个运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．金属棒运动平均速度小于
B．金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热
C．通过电阻R电荷量为
D．电阻R上产生的焦耳热为
10．（2021·全国·高二课时练习）1831年10月28日，法拉第展示人类历史上第一台发电机——圆盘发电机，结构示意图如图甲，可等效为乙图所示圆盘中任意一个半径CD都在切割磁感线，在CD之间接上电阻R，已知转盘匀速转动的角速度为ω，CD的长度为L，CD之间的等效电阻为r，匀强磁场的磁感应强度为B，下列说法正确的是（　　）
A．回路中的感应电动势为
B．C、D两点间的电压
C．回路的电功率为
D．圆盘转一圈，通过电阻R的电量为
11．（2022·全国·高三课时练习）如图两固定的绝缘斜面倾角均为，上沿相连。两细金属棒（仅标出a端）和仅标出c端）长度均为L，质量分别为和m；用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上。已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g。已知金属棒匀速下滑。下列说法中正确的是（　　）
A．作用在金属棒上的安培力的大小为
B．作用在金属棒上的安培力的大小为
C．金属棒运动速度的大小
D．金属棒运动速度的大小
三、填空题
12．（2022·全国·高三课时练习）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”）。
13．（2020·全国·高二课时练习）在如图甲所示的电路中，螺线管匝数匝，横截面积，螺线管导线电阻，，，。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化，则螺线管中产生的感应电动势大小为________，闭合S，电路中的电流稳定后，全电路电流的方向为_________（填“顺时针”或“逆时针”），闭合S，电路中的电流稳定后，电阻的电功率为__________，闭合S，电路中的电流稳定后，电容器所带的电荷量为________。
14．（2020·全国·高二课时练习）如图甲、乙、丙所示，边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场，磁感应强度B的方向垂直纸面向外。边长为a的等边三角形导体框架EFG，在时恰好与磁场区域的边界重合，而后以周期T绕其中心沿顺时针方向匀速旋转，于是在框架EFG中有感应电流。规定电流按E→F→G→E方向流动时电流强度取正，反向流动时取负。设框架EFG的总电阻为R，则从到时间内平均电流强度I1=_______；从到时间内平均电流强度I2=_______。
四、解答题
15．（2022·全国·高三课时练习）如图甲所示是宽度均为L=0.25 m的匀强磁场区域，磁感应强度大小B=1T，方向相反。一边长L=0.25 m、质量m=0.1 kg、电阻R=0.25Ω的正方形金属线框，在外力作用下，以初速度v=5m/s匀速穿过磁场区域。
（1）取顺时针方向为正，在图乙中作出i-t图像，并写出分析过程；
（2）求线框穿过磁场区域的过程中外力做的功。
16．（2022·宁夏·青铜峡市高级中学高二开学考试）如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨、固定在竖直平面内，两导轨间的距离，导轨间连接的定值电阻。导轨上放一质量的金属杆，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，导轨间金属杆的电阻，其余电阻不计。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里，重力加速度取。现让金属杆从下方某一水平位置由静止释放，忽略空气阻力的影响。
（1）求金属杆的最大速度大小；
（2）若从金属杆开始下落到刚达到最大速度的过程中，电阻上产生的焦耳热，求此过程中：
①金属杆下落的高度；
②通过电阻上的电荷量。
17．（2021·安徽·肥东县综合高中高二阶段练习）如图（a）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距L，两轨道问并列连接阻值为R的电阻和电容为C的电容器，有一质量m的导体棒静止地放在轨道上，与两轨道垂直，导体棒的电阻为r，轨道足够长且轨道的电阻忽略不计，整个装置处于磁感应强度B的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向下。现用水平恒力F沿水平方向拉动导体棒，则：
(1)求导体棒最终速度；
(2)已知从静止开始直到导体棒达到稳定速度所经历的位移为S，求在此过程中电阻R上所生的热（电容器储存的电能表达式，U是电容器两端的电压）；
(3)若不计导体棒电阻，且把电阻R去掉，如图（b）所示求导体棒运动过程中的加速度大小。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．D
4．D
5．C
6．AC
7．AD
8．AD
9．AC
10．AD
11．AC
12． 不会 向左 增大
13． 逆时针
14．
15．（1）；（2）1.875 J
16．（1）v=4m/s；（2）①h=1.6m；②q=0.4C
17．(1)；(2)；(3)
答案第1页，共2页
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