第二章 电磁感应与现代生活 同步测试题（word版含答案）

第2章 电磁感应与现代生活 同步测试题
一、单选题
1．（2022·重庆巴蜀中学高二阶段练习）如图所示，两块水平放置的金属板距离为d。用导线、开关S与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板间存在如图所示的匀强磁场，当开关S闭合后，极板间一质量为m，电荷量为的微粒恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g，则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是（　　）
A．正在增加， B．正在减弱，
C．正在减弱， D．正在增加，
2．（2022·安徽省舒城晓天中学高二阶段练习）用绝缘轻绳将矩形线框静止悬吊在空中，线框处于竖直平面内。线框正上方有一通电直导线，导线中通入方向向左、大小按图示变化的电流，已知通入电流过程中线框一直处于静止状态，则下列说法正确的是（　　）
A．0～t1时间内，轻绳上的拉力一直等于线框的重力
B．0～t1时间内，轻绳上的拉力先大于线框重力后小于线框的重力
C．t0～t1时间内，轻绳上的拉力大于线框的重力
D．0～t0时间内，轻绳上的拉力大于线框的重力
3．（2022·浙江省浦江中学高二阶段练习）如图所示水平放置的平行光滑金属导轨，间距为，导轨间有垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨电阻不计，已知金属杆倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为，保持金属杆以速度沿平行于的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。则（　　）
A．金属杆中电流从端流向端 B．电路中感应电流的大小为
C．金属杆所受安培力的大小为 D．电路中感应电动势的大小为
4．（2022·浙江·高二阶段练习）如图所示是一种延时继电器的示意图，开始时开关闭合。下列说法正确的是（　　）
A．断开开关，弹簧立刻将衔铁拉起
B．断开一段时间后，铁芯中还有逐渐减弱的磁场
C．若线圈B不闭合，还是会产生延时效果
D．线圈之间发生的电磁感应现象叫做自感
5．（2022·江苏·盐城市伍佑中学高二阶段练习）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以初速度绕OP做匀速圆周运动，不计空气阻力，则金属棒在图示运动过程产生的感应电动势大小的变化情况，正确的是（ ）
A．越来越小 B．越来越大 C．保持不变 D．无法判断
6．（2022·江苏镇江·高二阶段练习）如图所示，有界匀强磁场的宽度为，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。正方形是粗细均匀的导体框，总电阻为4R，边长为L，该导体框处于纸面内。导体框在外力作用下沿对角线（垂直于磁场边界）由Ⅰ位置匀速运动到Ⅲ位置，速度大小为v，则导体框（　　）
A．由Ⅰ位置到Ⅲ位置过程中，感应电流的方向不变
B．由Ⅰ位置到Ⅲ位置过程中，感应电流的方向先顺时针后逆时针
C．由Ⅰ位置到Ⅱ位置过程中，最大感应电流为
D．由Ⅱ位置到Ⅲ位置过程中，最大感应电流为
7．（2022·江苏省睢宁高级中学北校（睢宁县第一中学）高二阶段练习）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
8．（2022·江苏·盐城市第一中学高二阶段练习）如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆置于导轨上并与导轨形成闭合回路，一圆环形金属框位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是
A．中沿顺时针方向，中沿逆时针方向
B．中沿顺时针方向，中沿顺时针方向
C．中沿逆时针方向，中沿逆时针方向
D．中沿逆时针方向，中沿顺时针方向
二、多选题
9．（2022·山西大同·高二期末）下列说法正确的是（　　）
A．图1中导体棒Oc以O点为轴在导轨ab上以角速度转动时能产生感应电流
B．图2中当两导体棒在匀强磁场中沿图示方向运动且时能产生感应电流
C．图3中当两导体棒在匀强磁场中沿图示方向运动且时能产生感应电流
D．图4中条形磁铁穿入不闭合导体环时能产生感应电流
10．（2022·河南·高三阶段练习）如图所示，光滑水平导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，左侧导轨间距为L，右侧导轨间距为2L，导轨均足够长。质量为m的导体棒ab和质量为2m的导体棒cd 均垂直于导轨放置，处于静止状态。ab接入电路的电阻为R，cd接入电路的电阻为2R，两棒始终在对应的导轨部分运动，并始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计。现瞬间给cd一水平向右的初速度，则对此后的运动过程，下列说法正确的是（　　）
A．导体棒ab和cd组成的系统动量守恒
B．cd棒最终的速度为v0
C．全过程中，通过导体棒cd的电荷量为
D．从cd获得初速度到二者稳定运动，此过程系统产生的焦耳热为
11．（2022·江西·临川一中高二阶段练习）有一边长为L、质量为m、总电阻为R的正方形导线框自磁场上方某处自由下落，如图所示。区域I、II中匀强磁场的磁感应强度大小均为B，二者宽度分别为L、H，且H＞L。导线框恰好匀速进入区域I，一段时间后又恰好匀速离开区域II，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．导线框离开区域II的速度大于
B．导线框刚进入区域II时的加速度大小为g，方向竖直向上
C．导线框进入区域II的过程产生的焦耳热为mgH
D．导线框自开始进入区域I至刚完全离开区域II的时间为
三、填空题
12．（2021·广东·江门市新会第二中学高二期中）（1）如图所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下。在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有________（填“收缩”或“扩张”）趋势，圆环内产生的感应电流________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）如图，金属环A用轻线悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向________（填“左”或“右”）运动，并有________（填“收缩”或“扩张”）趋势。
13．（2021·上海市复兴高级中学高二期末）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。
14．（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_________。
四、解答题
15．（2020·湖南·宁乡市教育研究中心高二期末）如图所示，足够长的平行金属导轨在水平面上，间距为L，一端连接有阻值为R的电阻；导轨上放质量为m的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v和F的关系如图所示。若，，；（取重力加速度）求：
（1）磁感应强度B为多大？
（2）金属杆与导轨间的摩擦力。
16．（2022·浙江·高三开学考试）如图所示，间距为的两根平行光滑金属导轨左端通过导线与匝金属线圈（，图中未画出）连接，右端接一个电容为的电容器，导轨全部固定，其中M、N两处用小段绝缘光滑材料制成，并与两侧金属导轨平滑连接。金属线圈内存在面积为圆形区域的匀强磁场，方向垂直于纸面向内，磁感应强度大小的变化规律为：，其中。整个平行导轨区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。现将长度比导轨间距略大、质量、电阻为的导体棒置于左侧导轨上，金属线圈内的磁场一开始变化，导体棒便开始运动并且在到达M、N处前做匀速运动，越过M、N处后进入右侧导轨区域，最终做较小速度的匀速运动。整个过程中导体棒始终与导轨垂直，不计其他一切电阻。
（1）求导体棒到达M、N处前做匀速运动的速度。
（2）求导体棒在右侧导轨上的匀速运动速度大小及稳定时电容器的带电量q。
（3）若电容器的电场能计算式为，其中U为电容器两端的电压，求导体棒在右侧轨道上运动过程中的发热量Q（不计其他能量损失）。
17．（2022·湖北武汉·高二期末）如图所示，两平行导轨所在的平面与水平面夹角，导轨的一端接有电动势内阻的直流电源，两导轨间的距离，在导轨所在空间内分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻，导体棒恰好刚要滑动，金属导轨电阻不计，（g取，，）求：
（1）ab棒受到的安培力大小和方向；
（2）ab棒与导轨的动摩擦因数（结果保留两位有效数字）。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．B
4．B
5．A
6．C
7．D
8．D
9．AB
10．CD
11．CD
12． 收缩 变小 左 收缩
13． 3
14． （或）
15．（1）1T；（2）2N
16．（1）；（2）；；（3）
17．（1），沿斜面向上；（2）
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