第2章 电磁感应及其应用 单元小卷（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第2章 电磁感应及其应用 单元小卷（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 629.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-05 21:03:14 | ||
图片预览
文档简介
第2章 电磁感应及其应用 单元必刷小卷
一、单选题
1．（2022·云南·昆明市第一中学西山学校高三阶段练习）半径为2R的圆形磁场的磁感应强度为B，半径为R的单匝圆形线圈电阻为r，两圆同平面。线圈以速度v沿两圆心连线匀速穿过磁场区域，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．线圈进入磁场过程中，线圈里先有逆时针方向电流后有顺时针方向电流
B．线圈穿过磁场过程中通过线圈的磁通量变化率的最大值为2BRv
C．线圈位移为R时，线圈中有最大感应电流
D．线圈进入磁场到位移为R的过程中，感应电动势均匀增加
2．（2022·江苏南通·高二阶段练习）如图所示，L是直流电阻不计的自感系数较大的线圈，a灯泡的电阻小于b灯泡的电阻，b、c灯泡相同。闭合S，电路稳定后（ ）
A．a、b灯一样亮
B．b、c灯一样亮
C．断开S，通过a灯的感应电流与原电流方向相反
D．断开S，c灯立即熄灭，b灯闪亮一下后逐渐熄灭
3．（2022·广西·桂林十八中高二开学考试）如图所示，当导线ab在外力作用下沿导轨向左运动时，流过R的电流方向是（ ）
A．由d→e B．由e→d
C．无感应电流 D．无法确定
4．（2022·广西·桂林十八中高二开学考试）学完电磁感应涡流的知识后，某个同学回家制作了一个简易加热器，如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（ ）
A．提高交流电源的频率
B．减少线圈的匝数
C．将金属杯换为陶瓷杯
D．将交流电源换成电动势更大的直流电源
5．（2022·辽宁·高二期末）延时继电器主要用于自动控制线路中，并且它可以根据需要自由调节延时的时间。如图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B的两端与阻值很小的电阻R构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C（连接工作电路）离开，而是过一小段时间后才执行这个动作。延时继电器就是这样得名的。不考虑涡流的影响。下列说法正确的是（ ）
A．保持开关S闭合，电阻R中的电流从上往下
B．断开开关S瞬间，A中不会产生感应电动势
C．断开开关S后，延时原因是由于B的电磁感应现象
D．若线圈B不闭合，仍有延时效果
6．（2022·山东·聊城民慧实验高级中学高二阶段练习）如图所示，ab为固定在水平面上的半径为l、圆心为O的金属半圆弧导轨，Oa间用导线连接一电阻M。金属棒一端固定在O点，另一端P绕过O点的轴，在水平面内以角速度为逆时针匀速转动，该过程棒与圆弧良好接触。半圆弧内磁场垂直纸面向外，半圆弧外磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B，已知金属棒由同种材料制成且粗细均匀，棒长为2l、总电阻为2r，M阻值为r，其余电阻忽略不计。当棒转到图中所示的位置时，棒与圆弧的接触处记为Q点，则（ ）
A．通过M的电流方向为 B．通过M的电流大小为
C．QO两点间电压为 D．PQ两点间电压为
7．（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
二、多选题
8．（2022·湖南·临澧县第一中学高二阶段练习）如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，A和B是两个参数相同的灯泡，若将开关S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开开关S，则（ ）
A．开关S闭合时，灯泡A一直不亮
B．开关S闭合时，灯泡A、B同时亮，后A熄灭，B变得更亮
C．开关S断开瞬间，B立即熄灭，A闪亮一下逐渐熄灭
D．开关S断开瞬间，A、B都闪亮一下逐渐熄灭
9．（2022·辽宁·高二期末）如图1所示，螺线管匝数n=500匝，横截面积S=20cm2，螺线管导线电阻r=2Ω，电阻R=3Ω，管内磁场的磁感应强度B的B-t图像如图2所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（ ）
A．感应电流的大小逐渐变大
B．通过电阻R的电流方向是从C到A
C．电阻R两端的电压为2V
D．0-2s内通过R的电荷量为1.6C
10．（2022·全国·模拟预测）如图甲所示，用轻杆吊着一质量为m、边长为L的单匝导体线框，线框电阻为R，线框置于方向垂直纸面的均匀磁场中，磁场上边界与正方形导体线框下边界平行，距离为，从某时刻开始，轻杆对线框作用力F随时间变化如图乙所示，重力加速度。以磁感应强度B垂直纸面向里为正，导体线框中电流I方向顺时针为正，则下列图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2022·江西·南昌十五中高二阶段练习）某实验小组制作的一个金属安检仪可简化为图示模型。边长为、质量为、电阻为的正方形金属线框平放在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度匀速运动，宽度也为的虚线区域内存在垂直传送带向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。已知线框穿过磁场区域的过程中速度不变，线框运动过程中边始终与磁场边界平行。下列说法正确的是（ ）
A．线框进入与离开磁场时都有缩小的趋势
B．线框进入与离开磁场的过程中，产生的热量相等
C．线框进入与离开磁场的过程中，两端的电压不变
D．线框穿过磁场区域的过程中，摩擦力对线框所做的功为
12．（2022·重庆巴蜀中学高二阶段练习）如图所示，左侧接有定值电阻的水平光滑导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度，导轨间距，一质量为、阻值为的金属棒，时刻以水平向右初速度从处沿导轨向右运动，经过一段时间通过R的电荷量为，下列说法正确的是（ ）
A．在该过程中a点电势高于b点电势
B．在该过程中金属棒产生的焦耳热为
C．在该过程中金属棒运动的距离为
D．在时刻点的电压为
三、填空题
13．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，电阻Rab=0.1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动线框中接有电阻R=0.4Ω，线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导体的ab长度l=0.4m，运动速度v=10m/s。线框的电阻不计。
（1）电路abcd中相当于电源的正极是_________端。（填“a”或“b”）
（2）安培力的功率P’=________W；
（4）电阻R上消耗的功率P=________W。
14．（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）
15．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′，都处于同一水平面内，P、Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，现垂直于导轨放置一根导体棒MN，MN向右运动时，MN中的电流方向为________，MN向左运动时，MN中的电流方向为________（均选填“M→N”或“N→M”）。
四、解答题
16．（2022·河南·新蔡县第一高级中学高二开学考试）如图所示，两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内，导轨间的距离为L，导轨上横放着两根导体棒ab和cd。设两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，导轨光滑且电阻不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为B。开始时ab和cd两导体棒有方向相反的水平初速，初速大小分别为v0和2v0，求：
（1）从开始到最终稳定回路中产生的焦耳热；
（2）当ab棒向右运动，速度大小变为时，回路中消耗的电功率的值。
17．（2021·江西宜春·高二期末）如图所示，两固定间距为d的水平平行光滑金属导轨MN、PQ间接有一阻值为R的定值电阻，一根长也为d、阻值为、重力不计的导体棒ab跨放在导轨上，与导轨接触良好；棒的中点用轻绳跨过光滑定滑轮与质量为m的小球相连，绳子上端与导轨平行。整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。开始时按住导体棒，现将导体棒由静止释放，当小球下落h高度时，棒开始做匀速运动。（不考虑空气阻力，不考虑温度对阻值的影响，已知重力加速度为g）则：
（1）导体棒ab切割磁感线过程中a、b两端哪端电势高；（要求写出判定依据）
（2）求导体棒匀速运动的速度大小；
（3）从释放到导体棒开始匀速运动的过程中，求通过电阻R的电荷量。
18．（2022·江苏省天一中学高二期末）如图所示，两平行且无限长光滑金属导轨、与水平面的夹角为，两导轨之间相距为，两导轨、间接入电阻，导轨电阻不计。在区域内有一个方向垂直于两导轨平面向下的磁场Ⅰ，磁感应强度为，磁场的宽度，在连线以下的区域有一个方向也垂直于两导轨平面向下的磁场Ⅱ，磁感应强度为。一个质量为的金属棒垂直放在金属导轨上，与导轨接触良好，金属棒的电阻。若将金属棒在离连线上端处自由释放，则金属棒进入磁场Ⅰ恰好做匀速直线运动。金属棒进入磁场Ⅱ后，经过时系统达到稳定状态，与之间的距离。（取）
（1）求金属棒进入磁场Ⅰ时的速度大小；
（2）求金属棒从开始运动到在磁场Ⅱ中达到稳定状态这一过程中电阻产生的热量；
（3）求金属棒从开始运动到在磁场Ⅱ中达到稳定状态所经过的时间。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．B
4．A
5．C
6．C
7．B
8．BC
9．BD
10．ACD
11．BD
12．BCD
13． a 0.32 0.256
14． BL2 大于
15． N→M M→N
16．（1）；（2）。
17．（1）a端电势高；（2）；（3）
18．（1）2m/s；（2）7.5J；（3）3.1s
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．（2022·云南·昆明市第一中学西山学校高三阶段练习）半径为2R的圆形磁场的磁感应强度为B，半径为R的单匝圆形线圈电阻为r，两圆同平面。线圈以速度v沿两圆心连线匀速穿过磁场区域，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．线圈进入磁场过程中，线圈里先有逆时针方向电流后有顺时针方向电流
B．线圈穿过磁场过程中通过线圈的磁通量变化率的最大值为2BRv
C．线圈位移为R时，线圈中有最大感应电流
D．线圈进入磁场到位移为R的过程中，感应电动势均匀增加
2．（2022·江苏南通·高二阶段练习）如图所示，L是直流电阻不计的自感系数较大的线圈，a灯泡的电阻小于b灯泡的电阻，b、c灯泡相同。闭合S，电路稳定后（ ）
A．a、b灯一样亮
B．b、c灯一样亮
C．断开S，通过a灯的感应电流与原电流方向相反
D．断开S，c灯立即熄灭，b灯闪亮一下后逐渐熄灭
3．（2022·广西·桂林十八中高二开学考试）如图所示，当导线ab在外力作用下沿导轨向左运动时，流过R的电流方向是（ ）
A．由d→e B．由e→d
C．无感应电流 D．无法确定
4．（2022·广西·桂林十八中高二开学考试）学完电磁感应涡流的知识后，某个同学回家制作了一个简易加热器，如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（ ）
A．提高交流电源的频率
B．减少线圈的匝数
C．将金属杯换为陶瓷杯
D．将交流电源换成电动势更大的直流电源
5．（2022·辽宁·高二期末）延时继电器主要用于自动控制线路中，并且它可以根据需要自由调节延时的时间。如图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B的两端与阻值很小的电阻R构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C（连接工作电路）离开，而是过一小段时间后才执行这个动作。延时继电器就是这样得名的。不考虑涡流的影响。下列说法正确的是（ ）
A．保持开关S闭合，电阻R中的电流从上往下
B．断开开关S瞬间，A中不会产生感应电动势
C．断开开关S后，延时原因是由于B的电磁感应现象
D．若线圈B不闭合，仍有延时效果
6．（2022·山东·聊城民慧实验高级中学高二阶段练习）如图所示，ab为固定在水平面上的半径为l、圆心为O的金属半圆弧导轨，Oa间用导线连接一电阻M。金属棒一端固定在O点，另一端P绕过O点的轴，在水平面内以角速度为逆时针匀速转动，该过程棒与圆弧良好接触。半圆弧内磁场垂直纸面向外，半圆弧外磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B，已知金属棒由同种材料制成且粗细均匀，棒长为2l、总电阻为2r，M阻值为r，其余电阻忽略不计。当棒转到图中所示的位置时，棒与圆弧的接触处记为Q点，则（ ）
A．通过M的电流方向为 B．通过M的电流大小为
C．QO两点间电压为 D．PQ两点间电压为
7．（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
二、多选题
8．（2022·湖南·临澧县第一中学高二阶段练习）如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，A和B是两个参数相同的灯泡，若将开关S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开开关S，则（ ）
A．开关S闭合时，灯泡A一直不亮
B．开关S闭合时，灯泡A、B同时亮，后A熄灭，B变得更亮
C．开关S断开瞬间，B立即熄灭，A闪亮一下逐渐熄灭
D．开关S断开瞬间，A、B都闪亮一下逐渐熄灭
9．（2022·辽宁·高二期末）如图1所示，螺线管匝数n=500匝，横截面积S=20cm2，螺线管导线电阻r=2Ω，电阻R=3Ω，管内磁场的磁感应强度B的B-t图像如图2所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（ ）
A．感应电流的大小逐渐变大
B．通过电阻R的电流方向是从C到A
C．电阻R两端的电压为2V
D．0-2s内通过R的电荷量为1.6C
10．（2022·全国·模拟预测）如图甲所示，用轻杆吊着一质量为m、边长为L的单匝导体线框，线框电阻为R，线框置于方向垂直纸面的均匀磁场中，磁场上边界与正方形导体线框下边界平行，距离为，从某时刻开始，轻杆对线框作用力F随时间变化如图乙所示，重力加速度。以磁感应强度B垂直纸面向里为正，导体线框中电流I方向顺时针为正，则下列图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2022·江西·南昌十五中高二阶段练习）某实验小组制作的一个金属安检仪可简化为图示模型。边长为、质量为、电阻为的正方形金属线框平放在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度匀速运动，宽度也为的虚线区域内存在垂直传送带向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。已知线框穿过磁场区域的过程中速度不变，线框运动过程中边始终与磁场边界平行。下列说法正确的是（ ）
A．线框进入与离开磁场时都有缩小的趋势
B．线框进入与离开磁场的过程中，产生的热量相等
C．线框进入与离开磁场的过程中，两端的电压不变
D．线框穿过磁场区域的过程中，摩擦力对线框所做的功为
12．（2022·重庆巴蜀中学高二阶段练习）如图所示，左侧接有定值电阻的水平光滑导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度，导轨间距，一质量为、阻值为的金属棒，时刻以水平向右初速度从处沿导轨向右运动，经过一段时间通过R的电荷量为，下列说法正确的是（ ）
A．在该过程中a点电势高于b点电势
B．在该过程中金属棒产生的焦耳热为
C．在该过程中金属棒运动的距离为
D．在时刻点的电压为
三、填空题
13．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，电阻Rab=0.1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动线框中接有电阻R=0.4Ω，线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导体的ab长度l=0.4m，运动速度v=10m/s。线框的电阻不计。
（1）电路abcd中相当于电源的正极是_________端。（填“a”或“b”）
（2）安培力的功率P’=________W；
（4）电阻R上消耗的功率P=________W。
14．（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）
15．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′，都处于同一水平面内，P、Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，现垂直于导轨放置一根导体棒MN，MN向右运动时，MN中的电流方向为________，MN向左运动时，MN中的电流方向为________（均选填“M→N”或“N→M”）。
四、解答题
16．（2022·河南·新蔡县第一高级中学高二开学考试）如图所示，两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内，导轨间的距离为L，导轨上横放着两根导体棒ab和cd。设两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，导轨光滑且电阻不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为B。开始时ab和cd两导体棒有方向相反的水平初速，初速大小分别为v0和2v0，求：
（1）从开始到最终稳定回路中产生的焦耳热；
（2）当ab棒向右运动，速度大小变为时，回路中消耗的电功率的值。
17．（2021·江西宜春·高二期末）如图所示，两固定间距为d的水平平行光滑金属导轨MN、PQ间接有一阻值为R的定值电阻，一根长也为d、阻值为、重力不计的导体棒ab跨放在导轨上，与导轨接触良好；棒的中点用轻绳跨过光滑定滑轮与质量为m的小球相连，绳子上端与导轨平行。整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。开始时按住导体棒，现将导体棒由静止释放，当小球下落h高度时，棒开始做匀速运动。（不考虑空气阻力，不考虑温度对阻值的影响，已知重力加速度为g）则：
（1）导体棒ab切割磁感线过程中a、b两端哪端电势高；（要求写出判定依据）
（2）求导体棒匀速运动的速度大小；
（3）从释放到导体棒开始匀速运动的过程中，求通过电阻R的电荷量。
18．（2022·江苏省天一中学高二期末）如图所示，两平行且无限长光滑金属导轨、与水平面的夹角为，两导轨之间相距为，两导轨、间接入电阻，导轨电阻不计。在区域内有一个方向垂直于两导轨平面向下的磁场Ⅰ，磁感应强度为，磁场的宽度，在连线以下的区域有一个方向也垂直于两导轨平面向下的磁场Ⅱ，磁感应强度为。一个质量为的金属棒垂直放在金属导轨上，与导轨接触良好，金属棒的电阻。若将金属棒在离连线上端处自由释放，则金属棒进入磁场Ⅰ恰好做匀速直线运动。金属棒进入磁场Ⅱ后，经过时系统达到稳定状态，与之间的距离。（取）
（1）求金属棒进入磁场Ⅰ时的速度大小；
（2）求金属棒从开始运动到在磁场Ⅱ中达到稳定状态这一过程中电阻产生的热量；
（3）求金属棒从开始运动到在磁场Ⅱ中达到稳定状态所经过的时间。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．B
4．A
5．C
6．C
7．B
8．BC
9．BD
10．ACD
11．BD
12．BCD
13． a 0.32 0.256
14． BL2 大于
15． N→M M→N
16．（1）；（2）。
17．（1）a端电势高；（2）；（3）
18．（1）2m/s；（2）7.5J；（3）3.1s
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页