第二章 电磁感应 单元测试卷 （word版含答案）

第二章 电磁感应 单元必刷小卷
一、单选题
1．（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
2．（2022·福建·南靖县第二中学高二阶段练习）如图所示，磁感应强度为的有界匀强磁场的宽度为，一质量为、电阻为、边长为d（dA．进、出磁场过程中电流方向不同
B．进、出磁场过程中通过线框某一横截面的电荷量相等
C．通过磁场的过程中产生的热量为
D．边离开磁场时的速度大小为
3．（2022·江苏镇江·高二阶段练习）如图所示，竖直放置的螺线管与导线构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环。若导体圆环对水平桌面的压力大于其重力，则导体所围区域内磁场的磁感应强度随时间变化情况可能是（　　）
A．B．C．D．
4．（2022·湖南·高二阶段练习）如图甲所示，等边三角形金属框ACD的边长为L，单位长度的电阻为r，E为CD边的中点，三角形ADE所在区域内有磁感应强度垂直纸面向外、大小随时间变化的匀强磁场，图乙是匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像。下列说法正确的是（　　）
A．t0时刻，穿过金属框的磁通量为
B．5t0时刻，金属框内的感应电流由大变小
C．0~5t0时间内通过导线某横截面的电荷量为
D．5t0~8t0时间内，A、E两点的电势差的绝对值恒为
5．（2022·江苏省阜宁中学高三阶段练习）如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小从B0开始在Δt时间内均匀减小到零。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，Δt应为（　　）
A． B． C． D．
6．（2022·浙江·高三阶段练习）如图，光滑的水平面上，有垂直向下的匀强磁场分布在宽度为L的区域内，现有一个边长为的正方形闭合线圈以初速度垂直磁场边界滑入最终又穿出磁场；线圈进入磁场后的速度为，则（　　）
A．完全离开磁场时的速度大于
B．完全离开磁场时的速度等于
C．完全离开磁场时的速度小于
D．以上情况均有可能
7．（2022·云南云南·高二阶段练习）如图甲所示，面积S=0.2m2的线圈，匝数n=630匝，总电阻r=1.0，线圈处在变化的磁场中，设磁场垂直纸面向外为正方向，磁感应强度B随时间t按图乙所示规律变化，方向垂直线圈平面，图甲中传感器可看成一个纯电阻R，并标有“3V，0.9W”，滑动变阻器R0上标有“10，1A”。则下列说法正确的是（　　）
A．电流表的电流方向向左
B．线圈中产生的感应电动势为定值
C．为了保证电路的安全，电路中允许通过的电流最大值为1A
D．若滑动变阻器的滑片置于最左端，为了保证电路的安全，图乙中的t0最小值为20s
8．（2022·河北省唐县第一中学一模）某同学研究电磁阻尼效果的实验示意图如图甲所示，虚线MN右侧有垂直于水平面向下的匀强磁场，边长为1m、质量为0.1kg、电阻为0.2Ω的正方形金属线框在光滑绝缘水平面上以大小v0=2m/s的速度向右滑动并进入磁场，磁场边界MN与线框的右边框平行。从线框刚进入磁场开始计时，线框的速度v随滑行的距离x变化的规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．图乙中x0=0.5m
B．线框进入磁场的过程中，线框的加速度先不变再突然减为零
C．线框进入磁场的过程中，线框中产生的焦耳热为0.1J
D．线框进入磁场的过程中，通过线框某横截面的电荷量为
二、多选题
9．（2022·山东·聊城民慧实验高级中学高二阶段练习）轻质细线吊着一质量为m=0.4kg、半径为1m、电阻、匝数n=10的金属闭合圆环线圈。圆环圆心等高点的上方区域分布着磁场，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。不考虑金属圆环的形变和电阻的变化，整个过程细线未断且圆环始终处于静止状态。则下列判断正确的是（　　）
A．线圈中的感应电流大小为0.5A B．0-2s时间内金属环发热的功率为πW
C．t=0时轻质细线的拉力大小等于6N D．线圈中感应电流的方向为顺时针
10．（2022·陕西宝鸡·二模）如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面。将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g。下列选项正确的是（　　）
A．磁感应强度大小为
B．拉力的功率
C．当导体棒速度达到1.5v时加速度大小为
D．在导体棒速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功
11．（2022·湖北·二模）如图所示，在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，间距为L的光滑水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒PQ置于导体框上。不计导体框的电阻。时PQ棒以水平向右的初速度开始运动，到达位置c时棒刚好静止，其中a、b与b、c的间距相等。下列分析正确的是（　　）
A．时PQ棒两端电压
B．PQ棒运动过程中的平均速度
C．PQ棒运动过程中克服安培力做的总功小于
D．PQ棒在由a→b与b→c的两个过程中回路中产生的热能
12．（2022·江西·安福县第二中学高二阶段练习）如图甲所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，如图乙所示。金属棒始终保持静止，则在时间内（　　）
A．中的感应电流方向从a到b B．中的感应电流大小不变
C．中的感应电流逐渐减小 D．所受的安培力保持不变
三、填空题
13．（2021·四川省绵阳南山中学高二期中）在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距，导轨左端接有如图所示的电路，其中水平放置的平行板电容器两极板M、N间距离，定值电阻，，金属棒电阻，其他电阻不计。磁感应强度的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面，当金属棒沿导轨匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量，带电荷量的微粒（图中未画出）恰好静止不动。取，则金属棒向__________（选填“左”或“右”）运动，a、b两端的路端电压为__________V，金属棒运动的速度大小为__________。
14．（2021·吉林·辽源市田家炳高级中学校高二期中）如图所示，金属棒ab置于电阻不计、水平放置的U形光滑导轨上，在虚线ef右侧存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的有界匀强磁场。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。金属棒ab在水平恒力F的作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右加速运动，在此过程中，回路abdc中电流沿______ （选填“顺时针方向”或“逆时针方向”），圆环L有______ （选填“收缩”或“扩张”）趋势，圆环内产生的感应电流沿______ （选填“顺时针方向”或“逆时针方向”）。
15．（2021·安徽·合肥艺术中学 高二期中）如图所示，图1和图2为一电动势为E的电源与阻值为R
的电阻（电源内阻不计），接在两间距为l的平行导轨左端，两导轨间有垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场（未画出），图1将一导体棒垂直导轨放置，图2将一导体棒与导轨成角放置，导轨与导体棒电阻不计，则两导体棒受到的安培力__________，___________，图3和图4为一电阻连在同样相距为l的两平行导轨间，导轨间有磁感应强度为B的垂直纸面向里的匀强磁场（未画出），图3将一导体棒垂直导轨放置，图4将导体棒与导轨成角放置，两导体棒均以平行于导轨方向的速度v向右运动，则感应电动势_____（选题“>”，“<”或“=”）。
四、解答题
16．（2022·河北沧州·高二期末）如图甲所示，足够长的粗糙平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面的夹角，导轨间距，M、P两端接一阻值的电阻。一质量为、电阻为、长度也为的金属棒ab静止在距离轨道底端处。现在整个装置处在一垂直于导轨平面向上的磁场中，磁感应强度变化的规律如图乙所示。已知金属棒和导轨之间的动摩擦因数为，重力加速度g取，，，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在时刻闭合开关S。求：
（1）金属棒开始滑动前，流经金属棒的电流方向；
（2）经多长时间金属棒开始滑动。
17．（2022·江苏省江都中学高三开学考试）如图所示，将一细导线围成边长为的Ｎ匝正方形线框，并固定在水平纸面内，虚线恰好将线框分为左右对称的两部分，在虚线左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间变化的规律如图所示，已知线框的电阻为，时匀强磁场的磁感应强度大小为。求
（1）若虚线右侧的空间不存在磁场，线框中产生的感应电流方向；在内，通过线框某横截面的电荷量；
（2）若虚线右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为，如图所示，求时线框受到的安培力。
18．（2022·山东·及第中学模拟预测）如图所示，间距为L=1m的光滑平行金属导轨被理想边界（图中虚线）分割成左右两部分，两侧均存在匀强磁场，右侧磁感应强度大小为B=0.2T，方向垂直于导轨平面竖直向下，左侧磁感应强度大小为2B，方向与右侧相反。垂直于导轨放置两根金属棒a、b，金属棒的质量均为m=0.1kg，电阻均为R=1Ω。某时刻，棒a以v0=5m/s的初速度向左运动，达到匀速运动后刚好碰到左侧xa=8m处的障碍物MN，立即被锁定不动。在整个运动过程中金属棒与导轨垂直且接触良好，导轨足够长且电阻不计。求：
（1）整个运动过程中，导体棒中的最大电流；
（2）金属棒a碰障碍MN前，电路中产生的总焦耳热；
（3）整个运动过程中，金属棒b向右运动的距离。
参考答案：
1．C
2．C
3．B
4．D
5．C
6．B
7．B
8．B
9．AC
10．BC
11．BD
12．AB
13． 右
14． 逆时针方向 收缩 顺时针方向
15． =
16．（1）由a流向b；（2）0.4s
17．（1）逆时针方向，；（2）方向水平向右，
18．（1）；（2）；（3）