第二章 电磁感应及其应用 同步训练单元卷（Word版含答案）

第2章 电磁感应及其应用 同步训练单元卷
一、单选题
1．（2021·河南·高三阶段练习）如图所示，电阻为R的长方形闭合金属线圈abcd竖直放置，无限长直导线放置在线圈正上方，通有水平向右的恒定电流，电流周围产生磁场，通过线圈中的磁通量为。现线圈绕水平轴线'以角速度为匀速转动，自初始位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．感应电流方向为dcbad B．初始位置的感应电动势最大
C．线圈的平均感应电动势为 D．通过线圈横截面的电荷量为
2．（2022·江苏·南京市第一中学高二开学考试）在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为直流电阻不计且自感系数较大的自感线圈，E为电源且内阻不可忽略，S为开关。下列说法正确的是（　　）
A．合上开关S，在电路稳定之前，a产生的热量大于b产生的热量
B．合上开关S，a先亮且亮度不变、b后亮直至与a一样亮
C．将原来闭合的开关S断开，因自感系数较大，所以a、b均会在闪亮后熄灭
D．开关S闭合、断开，线圈自感电动势方向相同
3．（2022·山东·菏泽一中高二阶段练习）如图甲所示，一个圆形线圈用绝缘杆固定在天花板上，线圈的匝数为n，半径为r，总电阻为R，线圈平面与匀强磁场垂直，且下面一半处在磁场中，t＝0时磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．在0~2t0的时间间隔内线圈内感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向
B．在0~2t0的时间间隔内线圈受到的安培力先向上后向下
C．在0~t0的时间间隔内线圈中感应电流的大小为
D．在t0时线圈受到的安培力的大小为
4．（2021·上海交大附中高二开学考试）如图所示，两个线圈套在同一铁芯上，左侧线圈与导轨相连接，导体棒可在导轨上滑动，磁场方向垂直纸面向里，以下说法正确的是（　　）
A．棒匀速向右滑，、两点中点电势高
B．棒匀加速右滑，、两点中点电势高
C．棒匀减速右滑，、两点中点电势高
D．棒匀加向左滑，、两点中点电势高
5．（2022·浙江省浦江中学高二阶段练习）如图所示，A、B是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同．一个矩形闭合金属线圈abcd与A、B在同一平面内，并且ab边保持与通电导线平行．线圈从图中的位置1匀速向左移动，经过位置2，最后到位置3，其中位置2恰在A、B的正中间．则下列说法中正确的是（　　）
A．在位置2时，穿过线圈的磁通量为零
B．在位置2时，穿过线圈的磁通量的变化率为零
C．从位置1到位置3的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化
D．从位置1到位置3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向先向右后向左
二、多选题
6．（2021·山东·济南市天桥区黄河双语实验学校高二阶段练习）轻质细线吊着一质量为m＝0.4kg、边长为L＝1m、匝数n＝10的正方形线圈，其总电阻为R＝1Ω。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。则下列判断正确的是（　　）
A．线圈中的感应电流大小为0.5A
B．0-6s内线圈产生的焦耳热为1.5J
C．t＝0时轻质细线的拉力大小等于线圈的重力
D．线圈中感应电流的方向为逆时针
7．（2022·安徽省太和中学高二开学考试）如图甲所示，闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直。规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abcda方向为电流的正方向，水平向右为安培力的正方向。磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，下列关于线框中的电流I、ad边所受的安培力F随时间t变化的图像，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
8．（2022·江苏·南京市第一中学高二开学考试）如图（甲）、（乙）、（丙）所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，它们之间相互绝缘、且MN靠近ad边，为了使线框感应电流方向是adcba，下列措施可行的是（　　）
A．图（甲）线框向左平移
B．图（乙）线框向左平移
C．图（丙）线框向左平移
D．三幅图中电流增大，都能实现上述电流方向
9．（2022·福建·莆田一中高二期末）在如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源。在t=O时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S。规定以电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过D1、D2的电流，则下列图象中能定性描述电流随时间变化关系的是（　　）
A．B．C．D．
10．（2022·山西·晋城市第一中学校高二阶段练习）如图，足够长的光滑平行金属直导轨固定在水平面上，左侧轨道间距为2d，右侧轨道间距为d。轨道处于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量为2m、有效电阻为2R的金属棒a静止在左侧轨道上，质量为m、有效电阻为R的金属棒b静止在右侧轨道上。现给金属棒a一水平向右的初速度v0，经过一段时间后两金属棒达到稳定状态。已知两金属棒运动过程中始终相互平行且与导轨良好接触，导轨电阻忽略不计，金属棒a始终在左侧轨道上运动，则下列说法正确的是（ ）
A．金属棒b稳定时的速度大小为
B．整个运动过程中通过金属棒a的电荷量为
C．整个运动过程中两金属棒扫过的面积差为
D．整个运动过程中流过金属棒a的电流产生的热量为mv02
11．（2022·安徽·合肥市第六中学高二期末）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，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，感应电流的方向先逆时针后顺时针
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
三、填空题
12．（2021·西藏·山南二中高二期中）如图所示，长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度匀速转动，磁场的磁感应强度为B，求杆两端的电势差________。0点的电势_____A点的电势（填大于或小于）
13．（2021·山西·岢岚县中学校高二阶段练习）如图所示，面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律如图，定值电阻R1=6 Ω，线圈电阻R2=4 Ω，则ab两点的电势___________（填“>”或 “=”或 “＜”），回路中的感应电动势大小为___________V。
14．（2021·甘肃·卓尼县柳林中学高二期中）一根弯成直角的导线放在B=0.4T的匀强磁场中，如图所示，导线ab=30cm，bc=40cm。导线以v=5m/s的速度做切割磁感线运动时可能产生的最大感应电动势的值为_________V。
四、解答题
15．（2022·江苏·吴江市高级中学高二阶段练习）如图所示，在直角三角形ABC区域分布着磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里，总电阻为R的直角三角形金属导线框沿AB方向从A点以速度v匀速穿过磁场区域。如图所示，，，。求：
（1）时间内感应电流的方向；
（2）c、b两点间的电势差何时最大，并求出该最大值；
（3）穿过磁场过程中，求电流随时间变化的关系，并画出图像。
16．（2022·河北·临城中学高二开学考试）如图所示，两根金属导轨平行固定在倾角θ=30°的绝缘斜面上，导轨下端接有R=9Ω的定值电阻，导轨自身电阻忽略不计。导轨置于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.5T。将一根质量m=0.1kg、电阻r=1Ω的金属棒ab从导轨上方某处由静止释放，金属棒沿导轨下滑，设导轨足够长，导轨宽度和金属棒长度均为d=2m。金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，金属棒ab与导轨间的动摩擦因数，当金属棒沿导轨下滑的高度h=3m时，金属棒速度恰好达到最大值。取重力加速度大小g=10m/s2，求：
（1）金属棒ab达到的最大速度vm；
（2）该过程中电阻R产生的焦耳热Q1。
17．（2022·广东珠海·高二期末）如图所示，固定于水平桌面上的光滑金属柜架cdef处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，abcd构成一个边长为l的正方形，棒的电阻为r，其余部分电阻不计.开始时磁感应强度为B0，从t=0时刻起，磁感应强度均匀增大，每秒增量为k；同时给棒施加水拉力使棒保持静止。
（1）棒中的感应电流沿什么方向？水平拉力沿什么方向？
（2）求感应电流的大小；
（3）求水平拉力F与时间t的关系式。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．A
3．C
4．B
5．A
6．ABD
7．AD
8．CD
9．BC
10．BCD
11．BC
12． BL2 大于
13． > 20
14．1.0
15．逆时针方向
16．（1）2m/s；（2）0.9J
17．（1）棒中的感应电流由b指向a，水平拉力水平向右；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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