第二章电磁感应单元检测A卷（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第二章电磁感应单元检测A卷（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 401.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-27 20:17:01 | ||
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文档简介
第二章电磁感应 单元检测卷
一、单项选择题
1．如图所示，CDEF是一个矩形金属框，当导体棒AB向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法中正确的是（ ）
A．导体棒中的电流方向为B→A
B．电流表A1中的电流方向为F→E
C．电流表A1中的电流方向为E→F
D．电流表A2中的电流方向为D→C
2．如图所示，金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中．当磁感应强度均匀减小时，杆ab总保持静止，则（ ）
A．杆中感应电流方向是从b到a
B．杆中感应电流大小减小
C．金属杆所受安培力逐渐增大
D．金属杆所受安培力大小不变
3．如图所示，有两个完全相同的灯泡A、B，A与一自感线圈L相连接，B与一定值电阻相连，线圈L的直流电阻阻值与定值电阻R的阻值相等，下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合瞬间A、B两灯一起亮
B．开关断开瞬间B灯会闪亮一下，A灯不会闪亮一下
C．开关闭合稳定后A灯比B灯亮
D．断开开关瞬间，流过A灯的电流方向不变
4．如图所示，空间分布着宽为L，方向垂直于纸面向里的匀强磁场．一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域．规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随位移变化的关系图象(i－x)正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁强区域，然后穿出磁场区域继续下落，如图所示，则（ ）
A．若线圈进入磁场的过程做加速运动，则离开磁场的过程做减速运动
B．若线圈进入磁场的过程做加速运动，则离开磁场的过程也做加速运动
C．若线圈进入磁场的过程做减速运动，则离开磁场的过程也做减速运动
D．若线圈进入磁场的过程做减速运动，则离开磁场的过程做加速运动
二、多项选择题
6．如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过匀强磁场区域，则（ ）
A．圆环向右穿过磁场后，不能摆至原高度
B．在进入和离开磁场时，圆环中感应电流方向相反
C．圆环进入磁场后，感应电流方向不变
D．圆环最终停止在最低点
7．某同学设计了一个电磁冲击钻，其原理示意图如图所示，若发现钻头M突然向右运动，则可能是（ ）
A．开关S由断开到闭合的瞬间
B．开关S由闭合到断开的瞬间
C．保持开关S闭合，变阻器滑片P加速向左滑动
D．保持开关S闭合，变阻器滑片P匀速向右滑动
8．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
三、填空题
9．如图所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验．现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运行．卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10-5T．如果航天飞机和卫星的运行速度约8km/s，则缆绳中的感应电动势大小为________V，_______端电势高（填“A”或“B”）．
10．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺的导线补接完整。
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计的指针将____________；
②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针将______________。
（3）在做“研究电磁感应现象”的实验时，如果副线圈B两端不接任何元件，则副线圈中________。
A．因电路不闭合，无电磁感应现象
B．不能用楞次定律判断感应电动势的方向
C．可以用楞次定律判断出感应电动势的方向
D．有电磁感应现象，有感应电动势产生
四、解答题
11．如图是环保型手电筒的外形．环保型手电筒不需要任何化学电池作为电源，不会造成由废电池引起的环境污染．使用时只要将它摇动一分钟，手电筒便可持续照明好几分钟．手电筒内部有一永久磁铁，外层有一线圈，那么这种手电筒的原理是什么？
12．如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间的距离L=1m，定值电阻R1＝6Ω、R2=3Ω，导轨上放一质量为m=1kg的金属杆，杆的电阻r=2Ω，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B=0.8T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向下．现用一拉力F沿水平方向拉杆，使金属杆以一定的初速度开始运动。图乙所示为通过R1中电流的平方I12随时间t的变化关系图象，求：
(1)5s末金属杆的速度大小；
(2)写出安培力的大小随时间变化的关系方程；
(3)5s内拉力F所做的功。
13．如图所示，足够长的金属导轨固定在水平面上，金属导轨宽度L=1.0m，导轨上放有垂直导轨的金属杆P，金属杆质量为m=0.1kg，空间存在磁感应强度B=0.5T、竖直向下的匀强磁场。连接在导轨左端的电阻R=3.0Ω，金属杆的电阻r=1.0Ω，其余部分电阻不计，某时刻给金属杆一个水平向右的恒力F，金属杆P由静止开始运动，图乙是金属杆P运动过程的v－t图像，导轨与金属杆间的动摩擦因数μ=0.5，在金属杆P运动的过程中，第一个2s内通过金属杆P的电荷量与第二个2s内通过P的电荷量之比为3∶5，g取10m/s2，求：
（1）水平恒力F的大小；
（2）金属杆运动的最大加速度的大小；
（3）前4s内电阻R上产生的热量。
参考答案
1．B 2．A 3．D 4．D 5．C 6．AB 7．AC 8．AD
9．8000 B
10． 向右偏转 向左偏转 AD
11．环保型手电筒应用了电磁感应原理，内部有磁铁外部有线圈，摇动时，使磁铁相对线圈运动，产生感应电流，把机械能转换为电能，并有一电容器暂时储存电能从而维持手电筒照明几分钟．
12．(1)；(2)；(3)7.65J
【解析】
(1)外电阻总电阻
由图像得5s末的电流，故
由闭合电路欧姆定律有
由得
(2)图像方程
得
且
安培力
(3)图线与时间轴包围的“面积”为
故5s内R1中产生的焦耳热为
电路中总电热
金属杆初始速度
由功能关系
得
代入数据得
13．（1）0.75N；（2）2.5m/s2；（3）1.8J
【解析】
（1）由图乙可知金属杆P先做加速度减小的加速运动，2s后做匀速直线运动当t=2s时，v=4m/s，此时感应电动势E=BLv
感应电流
安培力
根据牛顿运动定律有F－F′－μmg=0
解得F=0.75N
（2）刚开始运动时加速度最大，根据牛顿运动定律有F－μmg=ma
解得a=2.5m/s2
（3）通过金属杆P的电荷量
其中
所以q=∝x（x为P的位移）
设第一个2s内金属杆P的位移为x1，第二个2s内P的位移为x2，则
ΔΦ1=BLx1
ΔΦ2=BLx2=BLvt
又由于q1∶q2=3∶5
联立解得
x2=8m
x1=4.8m
前4s内由能量守恒定律得
其中Qr∶QR=r∶R=1∶3
解得QR=1.8J答案第1页，共2页
一、单项选择题
1．如图所示，CDEF是一个矩形金属框，当导体棒AB向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法中正确的是（ ）
A．导体棒中的电流方向为B→A
B．电流表A1中的电流方向为F→E
C．电流表A1中的电流方向为E→F
D．电流表A2中的电流方向为D→C
2．如图所示，金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中．当磁感应强度均匀减小时，杆ab总保持静止，则（ ）
A．杆中感应电流方向是从b到a
B．杆中感应电流大小减小
C．金属杆所受安培力逐渐增大
D．金属杆所受安培力大小不变
3．如图所示，有两个完全相同的灯泡A、B，A与一自感线圈L相连接，B与一定值电阻相连，线圈L的直流电阻阻值与定值电阻R的阻值相等，下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合瞬间A、B两灯一起亮
B．开关断开瞬间B灯会闪亮一下，A灯不会闪亮一下
C．开关闭合稳定后A灯比B灯亮
D．断开开关瞬间，流过A灯的电流方向不变
4．如图所示，空间分布着宽为L，方向垂直于纸面向里的匀强磁场．一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域．规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随位移变化的关系图象(i－x)正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁强区域，然后穿出磁场区域继续下落，如图所示，则（ ）
A．若线圈进入磁场的过程做加速运动，则离开磁场的过程做减速运动
B．若线圈进入磁场的过程做加速运动，则离开磁场的过程也做加速运动
C．若线圈进入磁场的过程做减速运动，则离开磁场的过程也做减速运动
D．若线圈进入磁场的过程做减速运动，则离开磁场的过程做加速运动
二、多项选择题
6．如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过匀强磁场区域，则（ ）
A．圆环向右穿过磁场后，不能摆至原高度
B．在进入和离开磁场时，圆环中感应电流方向相反
C．圆环进入磁场后，感应电流方向不变
D．圆环最终停止在最低点
7．某同学设计了一个电磁冲击钻，其原理示意图如图所示，若发现钻头M突然向右运动，则可能是（ ）
A．开关S由断开到闭合的瞬间
B．开关S由闭合到断开的瞬间
C．保持开关S闭合，变阻器滑片P加速向左滑动
D．保持开关S闭合，变阻器滑片P匀速向右滑动
8．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
三、填空题
9．如图所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验．现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运行．卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10-5T．如果航天飞机和卫星的运行速度约8km/s，则缆绳中的感应电动势大小为________V，_______端电势高（填“A”或“B”）．
10．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺的导线补接完整。
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计的指针将____________；
②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针将______________。
（3）在做“研究电磁感应现象”的实验时，如果副线圈B两端不接任何元件，则副线圈中________。
A．因电路不闭合，无电磁感应现象
B．不能用楞次定律判断感应电动势的方向
C．可以用楞次定律判断出感应电动势的方向
D．有电磁感应现象，有感应电动势产生
四、解答题
11．如图是环保型手电筒的外形．环保型手电筒不需要任何化学电池作为电源，不会造成由废电池引起的环境污染．使用时只要将它摇动一分钟，手电筒便可持续照明好几分钟．手电筒内部有一永久磁铁，外层有一线圈，那么这种手电筒的原理是什么？
12．如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间的距离L=1m，定值电阻R1＝6Ω、R2=3Ω，导轨上放一质量为m=1kg的金属杆，杆的电阻r=2Ω，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B=0.8T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向下．现用一拉力F沿水平方向拉杆，使金属杆以一定的初速度开始运动。图乙所示为通过R1中电流的平方I12随时间t的变化关系图象，求：
(1)5s末金属杆的速度大小；
(2)写出安培力的大小随时间变化的关系方程；
(3)5s内拉力F所做的功。
13．如图所示，足够长的金属导轨固定在水平面上，金属导轨宽度L=1.0m，导轨上放有垂直导轨的金属杆P，金属杆质量为m=0.1kg，空间存在磁感应强度B=0.5T、竖直向下的匀强磁场。连接在导轨左端的电阻R=3.0Ω，金属杆的电阻r=1.0Ω，其余部分电阻不计，某时刻给金属杆一个水平向右的恒力F，金属杆P由静止开始运动，图乙是金属杆P运动过程的v－t图像，导轨与金属杆间的动摩擦因数μ=0.5，在金属杆P运动的过程中，第一个2s内通过金属杆P的电荷量与第二个2s内通过P的电荷量之比为3∶5，g取10m/s2，求：
（1）水平恒力F的大小；
（2）金属杆运动的最大加速度的大小；
（3）前4s内电阻R上产生的热量。
参考答案
1．B 2．A 3．D 4．D 5．C 6．AB 7．AC 8．AD
9．8000 B
10． 向右偏转 向左偏转 AD
11．环保型手电筒应用了电磁感应原理，内部有磁铁外部有线圈，摇动时，使磁铁相对线圈运动，产生感应电流，把机械能转换为电能，并有一电容器暂时储存电能从而维持手电筒照明几分钟．
12．(1)；(2)；(3)7.65J
【解析】
(1)外电阻总电阻
由图像得5s末的电流，故
由闭合电路欧姆定律有
由得
(2)图像方程
得
且
安培力
(3)图线与时间轴包围的“面积”为
故5s内R1中产生的焦耳热为
电路中总电热
金属杆初始速度
由功能关系
得
代入数据得
13．（1）0.75N；（2）2.5m/s2；（3）1.8J
【解析】
（1）由图乙可知金属杆P先做加速度减小的加速运动，2s后做匀速直线运动当t=2s时，v=4m/s，此时感应电动势E=BLv
感应电流
安培力
根据牛顿运动定律有F－F′－μmg=0
解得F=0.75N
（2）刚开始运动时加速度最大，根据牛顿运动定律有F－μmg=ma
解得a=2.5m/s2
（3）通过金属杆P的电荷量
其中
所以q=∝x（x为P的位移）
设第一个2s内金属杆P的位移为x1，第二个2s内P的位移为x2，则
ΔΦ1=BLx1
ΔΦ2=BLx2=BLvt
又由于q1∶q2=3∶5
联立解得
x2=8m
x1=4.8m
前4s内由能量守恒定律得
其中Qr∶QR=r∶R=1∶3
解得QR=1.8J答案第1页，共2页