第二章电磁感应单元检测卷 （word版含答案）

第二章电磁感应 单元检测B卷
一、单项选择题
1．如图所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，下列说法正确的是（　　）
A．圆盘仍将匀速转动
B．圆盘转动的速度先减小后反向增大
C．所加磁场越强越易使圆盘停止转动
D．若所加磁场反向，则圆盘将加速转动
2．磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈．当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其E－t关系如图所示．如果只将刷卡速度改为，线圈中的E－t关系图可能是（ ）
A． B．
C． D．
3．某同学探究自感现象时设计的实验电路如图所示。A，B为两完全相同的灯泡，电感线圈L的自感系数很大，直流电阻为灯泡电阻的一半，电源内阻不计，下列说法正确的是（　　）
A．开关S闭合瞬间，B先亮，A后亮，最终A、B一样亮
B．开关S闭合瞬间，A、B先同时亮，B然后变暗一些，A变得更亮
C．开关S断开瞬间，A、B立即同时熄灭
D．开关S断开瞬间，B立即熄灭，A先变得更亮再逐渐熄灭
4．如图甲所示，矩形导线框固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在的平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则线圈中感应电流i、磁通量、感应电动势E以及边所受安培力F随时间t变化正确是（规定磁场垂直于纸面向里为正方向，感应电流和感应电动势顺时针为正方向，安培力水平向右为正方向）（　　）
A． B．
C． D．
5．如图所示，右端开口的矩形导体轨道QPMN固定在水平面内，轨道的电阻忽略不计．电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上．空间中存在与轨道所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B．导体棒ab以恒定的速度向右运动，与导轨MN始终垂直并接触良好．当其运动到导轨MN和PQ的中点处开始计时，运动到NQ位置时将导体棒迅速锁定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小从B增加到B'（过程Ⅱ）．在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过导体棒ab的电荷量相等，则等于（ ）
A． B．
C．2 D．
二、多项选择题
6．两圆环、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示的感应电流，则（　　）
A．A可能带正电且转速减小
B．A可能带正电且转速增大
C．A可能带负电且转速减小
D．A可能带负电且转速增大
7．如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上，当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是（　　）
A．UaUc，金属框中电流方向沿a b c a
C．，金属框中无电流 D．，金属框中无电流
8．电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成，当电磁铁通以变化的电流时，会在柱形电磁铁的两极间产生磁场，如图所示：图中上部分为主视图，主视图中真空室的上方紧挨着电磁铁的极，下方紧挨着电磁铁的极。在真空室所在处安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道，图的下半部分为真空室的俯视图，当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子，若电子在真空管中能一直沿逆时针方向做加速度大小不变的加速运动，则下列说法正确的是（　　）
A．感生电场的方向为顺时针方向 B．感生电场的方向为逆时针方向
C．电磁铁中通入的电流应越来越强 D．电磁铁中通入的电流应越来越弱
三、填空题
9．如图所示，闭合线圈的质量可以忽略不计，将它从图示的位置匀速向右拉出磁场，第一次的速率为v1，所用的拉力为F1，通过导体截面的电量为q1；第二次的速率为v2，所用的拉力为F2，通过导体截面的电量为q2；若v1小于v2，则F1______F2，q1______q2。
10．用如图所示的实验器材来探究产生感应电流的条件：
(1)图中已经用导线将部分器材连接，请补充完成实物间的连线。
(2)若连接好实验电路并检查无误后，在闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏转，说明线圈_________（填“A”或“B”）中有了感应电流。要使电流计指针 向左偏转，请写出两项可行的操作：
①_________；②___________。
四、解答题
11．电磁刹车是一种新的刹车形式。某实验小组想要利用塑料汽车模型探究电磁刹车的效果：在遥控小车底面安装与小车底面长、宽均相同的10匝矩形导线框abcd，其总电阻为R＝2.0Ω，其平面与水平地面平行。如图所示，小车在磁场外以恒定的功率做直线运动，受到地面阻力恒为f＝0.60N，进入磁场前已达到最大速度v＝3.0m/s，车头（ab边）刚要进入磁场时牵引力立即变为0，车尾（cd边）刚出磁场时速度恰好为零。已知小车总质量为m＝0.30kg，小车底面长为d＝50cm，宽为L＝10cm，有界磁场宽度也为d＝50cm，磁感应强度为B＝1.0T，方向竖直向下，若不考虑其他阻力的影响。求：
（1）车头刚进入磁场时，小车加速度的大小a；
（2）电磁刹车过程中产生的焦耳热Q；
（3）该测试中，小车的刹车时间t。（结果保留两位有效数字）
12．如图所示，凸字形硬质金属线框质量为m，相邻各边互相垂直，且处于同一竖直平面内，ab边长为l，cd边长为2l，ab与cd平行，间距为2l．匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面．开始时，cd边到磁场上边界的距离为2l，线框由静止释放，从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前，线框做匀速运动．在ef、pq边离开磁场后，ab边离开磁场之前，线框又做匀速运动．线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q．线框在下落过程中始终处于原竖直平面内，且ab、cd边保持水平，重力加速度为g．求：
(1)线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的几倍；
(2)磁场上下边界间的距离H．
13．如图，足够长的间距的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨间存在一个宽度的匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向如图所示。一根质量，阻值的金属棒a以初速度从左端开始沿导轨滑动，穿过磁场区域后，与另一根质量，阻值的原来静置在导轨上的金属棒b发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，求
（1）金属棒a第一次穿过磁场中通过b棒的电荷量q
（2）金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中金属棒b上产生的焦耳热
（3）金属棒a最终停止的位置距磁场左边界的距离x
参考答案
1．C 2．D 3．D 4．B 5．B 6．BC 7．AC 8．AC
9．小于 等于
10． A 将滑动变阻器的滑片快速滑动 将铁芯
11．（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）车头（ab边）刚进入磁场时，产生的感应电动势为
感应电流的大小为
车头刚进入磁场时，小车受到都与运动方向相反的阻力和安培力，其中安培力大小为
根据牛顿第二定律，小车的加速度大小
联立以上各式代入数据解得
（2）根据能量守恒定律得
代入数据解得
（3）规定汽车运动的方向为正方向，刹车过程根据动量定理得
联立解得
12．（1）4（2）
【解析】
设磁场的磁感应强度大小写为B，cd边刚进入磁场时，线框做匀速运动的速度为v1，cd边上的感应电动势为E1，由法拉第电磁感应定律可得：
设线框总电阻为R，此时线框中电流为I1，由闭合电路欧姆定律可得：
设此时线械所受安培力为F1，有：
由于线框做匀速运动，故受力平衡，所以有：
联立解得：
设ab边离开磁场之前，线框做匀速运动的速度为v2，同理可得：
故可知：
（2线框自释放直到cd边进入磁场前，由机械能守恒定律可得：
线框完全穿过磁场的过程中，由能量守恒定律可得：
联立解得：
13．（1）0.5C；（2）0.34J；（3）0.8m
【解析】
（1）金属棒a第一次穿过磁场中，有
① ② ③ ④
由①②③④得 ⑤
代入数据得 ⑥
（2）金属棒a第一次穿过磁场中，对金属棒a列动量定理，有 ⑦
此过程回路产生的总焦耳热为Q，则有 ⑧
金属棒b上产生的焦耳热 ⑨
由①⑥⑦⑧⑨得，， ⑩
（3）金属棒a与金属棒b发生弹性碰撞，有
得
金属棒a反弹重新进入磁场到最终停止过程中，设位移大小，对金属棒a列动量定理，有
，，
得 ，
得答案第1页，共2页