第2章 电磁感应及其应用 单元滚动训练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第2章 电磁感应及其应用 单元滚动训练（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 709.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-30 09:06:07 | ||
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文档简介
第2章 电磁感应及其应用 单元滚动训练
一、选择题
1．（2022·黑龙江·哈师大青冈实验中学高二开学考试）关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是（ ）
A．电磁炉利用电磁阻尼工作，录音机在磁带上录制声音利用电磁驱动工作
B．真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流
C．金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理
D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用
2．（2022·全国·高三课时练习）如图所示，导线框ABC与长直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，在导线框由直导线左侧向右匀速靠近直导线过程及在直导线右侧向右匀速远离直导线过程中，导线框中感应电流的方向分别是（ ）
A．都是ABC B．都是CBA
C．靠近时是ABC，远离时是CBA D．靠近时是CBA，远离时是ABC
3．（2022·江苏·苏州市相城区陆慕高级中学高二阶段练习）如图所示，有一等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则图中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的描述正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（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
5．（2021·安徽·肥东县综合高中高二阶段练习）如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨间距为L，导轨下端接有电阻R，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，金属棒沿导轨以速度v匀速下滑，则它在下滑h高度的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．金属棒受到的安培力的功率为P=
B．作用在金属棒上各力的合力做功为零
C．重力做功等于金属棒克服恒力F做功
D．金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热
6．（2022·全国·高三课时练习）如图所示，正方形MNPQ内的两个三角形区域存在匀强磁场，形状与MNPQ完全相同的闭合导线框M'N'P'Q'在外力作用下沿轴线OO'水平向左匀速运动。设通过导线框的感应电流为i，逆时针方向为电流的正方向，当t=0时M'Q'与NP重合，在M'Q'从NP运动到临近MQ的过程中，下列图像中不能反映i随时间t变化规律的是（ ）
A． B． C． D．
7．（2021·广东·化州市第一中学高二期末）1831年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机（如图甲所示）。它是利用电磁感应原理制成的，是人类历史上第一台发电机。如图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触。若在圆盘下半周加匀强磁场，使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，平面与铜盘平面垂直，下列说法中正确的是（ ）
A．铜片C的电势比铜片D的电势低
B．若铜盘转速增大为原来的2倍，流过R的电流增大为原来的4倍
C．若磁感应强度变为原来的一半，则总的电功率将变为原来的一半
D．若所加的匀强磁场垂直穿过整个圆盘，铜盘匀速转动时电阻R上仍将有电流通过
8．（2022·全国·高三课时练习）如图,光滑平面内存在方向垂直平面向外的单边界磁场,其磁感应强度变化规律满足B=B0+kt（k>0）,正方形线框固定在虚线位置AB'C'D'处时（AC'与磁场边界重合）,线框中的电流为i,则下列说法正确的是（ ）
A．线框固定在虚线位置时,线框中电流沿逆时针方向,且电流大小恒定
B．现令磁感应强度恒为B0,线框在平面内从实线位置绕A点沿逆时针方向以某一角速度ω匀速转到虚线位置,此过程中,线框中电流沿顺时针方向,且电流大小变化
C．现令磁感应强度恒为B0,线框在平面内从实线位置绕A点沿逆时针方向以某一角速度ω匀速转到虚线位置的瞬间,若线框中电流大小也为i,则角速度
D．现令磁感应强度恒为B0,线框在平面内从实线位置绕A点沿逆时针方向以某一角速度ω匀速转到虚线位置的瞬间,若线框中电流大小也为i,则角速度
9．（2022·安徽·合肥一中高三阶段练习）如图所示，水平面内有一足够长平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好。开关S由1掷到2时开始计时，q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2022·安徽蚌埠·高三期末）如图所示，光滑“C”型金属导轨固定在水平面并处于竖直向下的匀强磁场中，导轨电阻不计，质量为m、电阻为R的金属棒垂直放在导轨上，且始终与导轨接触良好。t=0时金属棒在水平外力F的作用下由静止开始向右做匀加速直线运动，则下列关于外力F、穿过回路的磁通量、金属棒的动量p、动能Ek随时间变化图象正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2022·江西新余·高二期末）如图所示，半径分别为r和的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为，电阻为R的均匀金属棒置于圆导轨上，的延长线通过圆导轨中心O，在两环之间接阻值为的两定值电阻，装置的俯视图如图所示，整个装置位于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下，金属棒在水平外力作用下以角速度绕圆心O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，导轨电阻不计。下列说法正确的是（ ）
A．金属棒中电流从N流向M
B．金属棒转动产生的电动势为
C．电阻中的电流为
D．整个电路消耗的电功率为
12．（2022·甘肃金昌·高三阶段练习）在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨。由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨无初速的放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上。a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计。则（ ）
A．物块c的质量是2msinθ
B．b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能
C．b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能
D．b棒放上导轨后，a棒中电流大小是
三、填空题
13．（2021·上海·复旦附中高二期中）如图，电阻均匀的正方形闭合金属框在外力作用下，第一次以速率v向左匀速拉出匀强磁场、第二次以速率2v向右匀速拉出匀强磁场，则在金属框第一次和第二次移出磁场的过程中，边两端电压大小之比为______，外力做功的功率之比为______。
14．（2021·四川·威远中学校高二阶段练习）如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面积的电荷量为q1；第二次bc边平行于MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则Q1______Q2（选填>、=或<），q1______q2（选填>、=或<）。
15．（2021·天津·静海一中高二期末）在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示。PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为，则此时线框的加速度为___________，此时线框中的电功率为___________。
四、解答题
16．（2022·山东·枣庄市第三中学高二阶段练习）如图所示，P1P2P3和Q1Q2Q3是完全相同的两根光滑金属轨道（电阻不计），均由弯曲部分和水平部分平滑相连而成，每根导轨均处于竖直平面内，它们平行正对放置，且它们的平直部分在同一水平面内，间距为L，P3Q3间连接一个阻值为R的定值电阻；平直轨道所在区域存在竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场；质量为m、电阻为r、长为L的金属杆，在两导轨的弯曲部分距离平直轨道高为h处由静止释放，最终在平直轨道上运动距离d后静止。金属杆始终与两轨道接触良好，则金属杆在磁场中运动的过程中，求：
（1）回路中产生的最大电流Im；
（2）通过金属杆某一截面的电荷量q；
（3）金属杆中产生的焦耳热Qr。
17．（2022·山西省翼城中学校高二阶段练习）如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一个单匝正方形金属框，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属框的质量为m=0.5kg，边长L=1m，金属框的总电阻为R=2Ω，金属框的下半部分处在方向垂直框面向里的有界磁场中（磁场均匀分布），下半部分在磁场外，磁场的磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，重力加速度为g=10m/s2，求：
（1）0～5s内，金属框产生感应电流大小；
（2）5s内金属框产生的焦耳热；
（3）t=2s时绳子所受拉力大小。
18．（2022·江苏·南京市第一中学高二开学考试）如图所示，水平固定放置的U形光滑框架上接一个阻值为R0的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F的作用下，由静止开始运动距离d后速度为v，半圆形硬导体AC的电阻为r，其余电阻不计。求：
（1）此时AC两端电压为UAC；
（2）此过程中电阻R0产生的热量Q；
（3）此过程中通过电阻R0的电荷量q；
（4）此过程所用时间t。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．C
4．CD
5．BD
6．ACD
7．AD
8．BD
9．ACD
10．AC
11．BD
12．AD
13．
14． > =
15．
16．（1）；（2）；（3）
17．（1）0.5A；（2）2.5J；（3）3N
18．（1）；（2）；（3）；（4）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、选择题
1．（2022·黑龙江·哈师大青冈实验中学高二开学考试）关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是（ ）
A．电磁炉利用电磁阻尼工作，录音机在磁带上录制声音利用电磁驱动工作
B．真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流
C．金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理
D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用
2．（2022·全国·高三课时练习）如图所示，导线框ABC与长直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，在导线框由直导线左侧向右匀速靠近直导线过程及在直导线右侧向右匀速远离直导线过程中，导线框中感应电流的方向分别是（ ）
A．都是ABC B．都是CBA
C．靠近时是ABC，远离时是CBA D．靠近时是CBA，远离时是ABC
3．（2022·江苏·苏州市相城区陆慕高级中学高二阶段练习）如图所示，有一等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则图中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的描述正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（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
5．（2021·安徽·肥东县综合高中高二阶段练习）如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨间距为L，导轨下端接有电阻R，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，金属棒沿导轨以速度v匀速下滑，则它在下滑h高度的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．金属棒受到的安培力的功率为P=
B．作用在金属棒上各力的合力做功为零
C．重力做功等于金属棒克服恒力F做功
D．金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热
6．（2022·全国·高三课时练习）如图所示，正方形MNPQ内的两个三角形区域存在匀强磁场，形状与MNPQ完全相同的闭合导线框M'N'P'Q'在外力作用下沿轴线OO'水平向左匀速运动。设通过导线框的感应电流为i，逆时针方向为电流的正方向，当t=0时M'Q'与NP重合，在M'Q'从NP运动到临近MQ的过程中，下列图像中不能反映i随时间t变化规律的是（ ）
A． B． C． D．
7．（2021·广东·化州市第一中学高二期末）1831年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机（如图甲所示）。它是利用电磁感应原理制成的，是人类历史上第一台发电机。如图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触。若在圆盘下半周加匀强磁场，使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，平面与铜盘平面垂直，下列说法中正确的是（ ）
A．铜片C的电势比铜片D的电势低
B．若铜盘转速增大为原来的2倍，流过R的电流增大为原来的4倍
C．若磁感应强度变为原来的一半，则总的电功率将变为原来的一半
D．若所加的匀强磁场垂直穿过整个圆盘，铜盘匀速转动时电阻R上仍将有电流通过
8．（2022·全国·高三课时练习）如图,光滑平面内存在方向垂直平面向外的单边界磁场,其磁感应强度变化规律满足B=B0+kt（k>0）,正方形线框固定在虚线位置AB'C'D'处时（AC'与磁场边界重合）,线框中的电流为i,则下列说法正确的是（ ）
A．线框固定在虚线位置时,线框中电流沿逆时针方向,且电流大小恒定
B．现令磁感应强度恒为B0,线框在平面内从实线位置绕A点沿逆时针方向以某一角速度ω匀速转到虚线位置,此过程中,线框中电流沿顺时针方向,且电流大小变化
C．现令磁感应强度恒为B0,线框在平面内从实线位置绕A点沿逆时针方向以某一角速度ω匀速转到虚线位置的瞬间,若线框中电流大小也为i,则角速度
D．现令磁感应强度恒为B0,线框在平面内从实线位置绕A点沿逆时针方向以某一角速度ω匀速转到虚线位置的瞬间,若线框中电流大小也为i,则角速度
9．（2022·安徽·合肥一中高三阶段练习）如图所示，水平面内有一足够长平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好。开关S由1掷到2时开始计时，q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2022·安徽蚌埠·高三期末）如图所示，光滑“C”型金属导轨固定在水平面并处于竖直向下的匀强磁场中，导轨电阻不计，质量为m、电阻为R的金属棒垂直放在导轨上，且始终与导轨接触良好。t=0时金属棒在水平外力F的作用下由静止开始向右做匀加速直线运动，则下列关于外力F、穿过回路的磁通量、金属棒的动量p、动能Ek随时间变化图象正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2022·江西新余·高二期末）如图所示，半径分别为r和的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为，电阻为R的均匀金属棒置于圆导轨上，的延长线通过圆导轨中心O，在两环之间接阻值为的两定值电阻，装置的俯视图如图所示，整个装置位于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下，金属棒在水平外力作用下以角速度绕圆心O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，导轨电阻不计。下列说法正确的是（ ）
A．金属棒中电流从N流向M
B．金属棒转动产生的电动势为
C．电阻中的电流为
D．整个电路消耗的电功率为
12．（2022·甘肃金昌·高三阶段练习）在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨。由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨无初速的放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上。a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计。则（ ）
A．物块c的质量是2msinθ
B．b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能
C．b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能
D．b棒放上导轨后，a棒中电流大小是
三、填空题
13．（2021·上海·复旦附中高二期中）如图，电阻均匀的正方形闭合金属框在外力作用下，第一次以速率v向左匀速拉出匀强磁场、第二次以速率2v向右匀速拉出匀强磁场，则在金属框第一次和第二次移出磁场的过程中，边两端电压大小之比为______，外力做功的功率之比为______。
14．（2021·四川·威远中学校高二阶段练习）如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面积的电荷量为q1；第二次bc边平行于MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则Q1______Q2（选填>、=或<），q1______q2（选填>、=或<）。
15．（2021·天津·静海一中高二期末）在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示。PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为，则此时线框的加速度为___________，此时线框中的电功率为___________。
四、解答题
16．（2022·山东·枣庄市第三中学高二阶段练习）如图所示，P1P2P3和Q1Q2Q3是完全相同的两根光滑金属轨道（电阻不计），均由弯曲部分和水平部分平滑相连而成，每根导轨均处于竖直平面内，它们平行正对放置，且它们的平直部分在同一水平面内，间距为L，P3Q3间连接一个阻值为R的定值电阻；平直轨道所在区域存在竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场；质量为m、电阻为r、长为L的金属杆，在两导轨的弯曲部分距离平直轨道高为h处由静止释放，最终在平直轨道上运动距离d后静止。金属杆始终与两轨道接触良好，则金属杆在磁场中运动的过程中，求：
（1）回路中产生的最大电流Im；
（2）通过金属杆某一截面的电荷量q；
（3）金属杆中产生的焦耳热Qr。
17．（2022·山西省翼城中学校高二阶段练习）如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一个单匝正方形金属框，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属框的质量为m=0.5kg，边长L=1m，金属框的总电阻为R=2Ω，金属框的下半部分处在方向垂直框面向里的有界磁场中（磁场均匀分布），下半部分在磁场外，磁场的磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，重力加速度为g=10m/s2，求：
（1）0～5s内，金属框产生感应电流大小；
（2）5s内金属框产生的焦耳热；
（3）t=2s时绳子所受拉力大小。
18．（2022·江苏·南京市第一中学高二开学考试）如图所示，水平固定放置的U形光滑框架上接一个阻值为R0的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F的作用下，由静止开始运动距离d后速度为v，半圆形硬导体AC的电阻为r，其余电阻不计。求：
（1）此时AC两端电压为UAC；
（2）此过程中电阻R0产生的热量Q；
（3）此过程中通过电阻R0的电荷量q；
（4）此过程所用时间t。
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参考答案：
1．A
2．B
3．C
4．CD
5．BD
6．ACD
7．AD
8．BD
9．ACD
10．AC
11．BD
12．AD
13．
14． > =
15．
16．（1）；（2）；（3）
17．（1）0.5A；（2）2.5J；（3）3N
18．（1）；（2）；（3）；（4）
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