2.2法拉第电磁感应定律 综合检测（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2.2法拉第电磁感应定律 综合检测（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 910.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-07 06:57:56 | ||
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文档简介
2.2法拉第电磁感应定律
一、选择题（共15题）
1．下列叙述正确的是（ ）
A．感应电动势属于用比值法定义物理量
B．法拉第提出了场的概念，还第一次采用了画电场线的方法描述电场，并且总结出了法拉第电磁感应定律
C．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D．由T（特斯拉）、m（米）、Ω（欧姆）、s（秒）组合成的单位与电流的单位A（安培）等效
2．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
3．如图所示，磁场中有两个正方形导体环a、b，磁场方向与导体环所在平面垂直磁感应强度B随时间均匀增大两正方形边长之比为2∶1，环中产生的感应电动势分别和，不考虑两环间的相互影响下列说法中正确的是（ ）
A．，感应电流均沿逆时针方向 B．，感应电流均沿顺时针方向
C．，感应电流均沿逆时针方向 D．，感应电流均沿顺时针方向
4．下列说法正确的是（ ）
A．发现电流周围存在磁场的科学家是丹麦物理学家奥斯特
B．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，粒子从磁场中获得能量
C．静电场中的电场线和磁感线都是假想的物理模型，且都是闭合的线条
D．磁通量变化越大，产生的感应电动势也越大
5．如图所示电路，两根光滑金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒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，金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑高度h的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．作用在金属棒上各力的合力做正功
B．重力做的功等于系统产生的电能
C．金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热
D．金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热
6．在匀强磁场中，ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度v1、v2滑动，如图所示，下列情况中，能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是( )
A．v1＝v2，方向都向右
B．v1＝v2，方向都向左
C．v1>v2，v1向右，v2向左
D．v1>v2，v1向左，v2向右
7．如图所示，矩形线圈从有界匀强磁场中匀速拉出，一次速度为v，另一次速度为2v
，那么在这两个过程中（ ）
A．线圈中感应电流之比为
B．线圈中产生的热量之比为
C．沿运动方向加在线圈上的外力之比为
D．沿运动方向作用在线圈上的外力的功率之比为
8．如图甲所示，一面积为0.2m2的金属环与一电容为50μF的电容器相连，环中有垂直于环面（纸面）向里均匀变化的磁场，磁感应强度的变化如图乙所示，则下列说法正确的是
A．电容器上极板电势高于下极板电势
B．金属环中产生的感应电动势为1V
C．电容器上的电荷量为
D．若增大电容器的电容，则金属环中的感应电动势增大
9．两平行虚线间存在磁感应强度大小为0.05T、方向与纸面垂直的匀强磁场．一个总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图(a)所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，速度大小为1m/s．cd边进入磁场时开始计时，线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是
A．导线框的边长为0.1m
B．匀强磁场的宽度为0.2m
C．在t＝0.2s至t＝0.4 s这段时间内，cd两点间没有电势差
D．磁感应强度的方向垂直于纸面向外
10．如图,虚线范围内为两个磁感应强度大小相同,方向相反的匀强磁场区域.一闭合线框以恒定速度从图示位置匀速向右运动(所有尺寸见图),则线圈中感应电流随时间变化的关系图正确的是(取顺时针方向的电流为正)
A．A B．B C．C D．D
11．如图所示,线圈匝数为,横截面积为,线圈电阻为,处于一个均匀增强的磁场中,磁感应强度随时间的变化率为,磁场方向水平向右且与线圈平面垂直,电容器的电容为,定值电阻的阻值为.由此可知,下列说法正确的是（ ）
A．电容器下极板带正电
B．电容器上极板带负电
C．电容器所带电荷量为
D．电容器所带电荷量为
12．如图所示，光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O点为外侧圆弧的圆心。两金属轨道之间的宽度为0.5m，匀强磁场方向如图所示，大小为0.5T。质量为0.05 kg、长为0.5m的金属细杆置于金属轨道上的M点。当在金属细杆内通以2A的恒定电流时，金属细杆可以沿轨道由静止开始向右运动。已知MN＝OP＝1 m，则（g取10 m/s2）（ ）
A．金属细杆开始运动时的加速度大小为5 m/s2
B．金属细杆运动到P点时的速度大小为5 m/s
C．金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为10 m/s2
D．金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为 0.75N
13．如图所示，边长分别为L和3L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的重力，若闭合线框的电流分别为Ia、Ib，则Ia∶Ib为（ ）
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1
14．随着新能源电动汽车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用。如图所示，由地面供电装置（主要装置有线圈和电源），将电能传送至电动车底部的感应装置（主要装置是线圈），该装置的使用将接收的电能对车载电池进行充电，供电装置与车身接收装置之间通过磁场传送能量。由于电磁辐射等因素，其能量传输效率只能达90%左右。无线充电桩一般采用平铺式放置，用户无需下车、无需插电即可对电动车充电。目前，无线充电桩充电有效距离—般为15—25cm，允许的错位误差一般为15cm左右。下列说法正确的是（ ）
A．充电过程是利用电磁感应的原理
B．车载感应线圈中的感应电流的磁场总是要阻止引起感应电流的磁通量的变化
C．车载感应线圈感应的磁场总是与地面发射线圈中的磁场方向总相反
D．若线圈采用超导材料，能量传输效率可达100%
15．如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。金属杆（ ）
A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C．穿过两磁场产生的总热量为2mgd
D．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于
二、综合题
16．一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻不计，在线圈外接一个阻值R = 2.0Ω的电阻，如图甲所示．线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈内磁通量φ随时间t变化的规律如图乙所示．线圈中产生的感应电动势为______，通过R的电流方向为_____ ，通过R的电流大小为___．
17．如图，边长为 a、电阻为 R 的正方形线圈在水平外力的作用下以 速度v匀速穿过宽为 b 的有界的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度为 B， 从线圈开始进入磁场到线圈刚离开磁场的过程中，外力做功为 W．若 a>b，则 W＝______________，若 a18．“研究回路中感应电动势E与磁通量变化快慢的关系”实验，如图1所示，某同学改变磁铁释放时的高度，作出E-△t图象寻求规律，得到如图2所示的图线。由此他得出结论：磁通量变化的时间△t
越短，感应电动势E越大，即E与△t成反比。若对实验数据的处理可以采用不同的方法。
（1）如果横坐标取___________，就可获得如图3所示的图线；
（2）若在（1）基础上仅增加线圈的匝数，则图3实验图线的斜率将_________(填“不变”“增大”或“减小”)。
19．如图所示，两根间距l=1m的光滑平行金属导轨与水平面的夹角α=300，图中虚线下方区域内存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场，磁场方向垂直于斜面向上。金属杆ab和cd垂直于导轨放置，金属杆ab的质量m1=0.02kg，电阻R1=1Ω，金属杆cd的质量m2=0.05kg，电阻R2=1Ω，导轨的电阻不计。开始时金属杆ab处在距磁场上边界一定距离处，金属杆cd处在导轨的最下端，被与导轨垂直的两根小柱挡住，此时金属杆ab和金属杆cd之间的距离s=4m。现将金属杆ab由静止释放，金属杆ab刚进入磁场便开始做匀速直线运动（重力加速度g=10m/s2）。求
（1）金属杆ab进入磁场时速度大小v，
（2）金属杆ab进入磁场后，金属杆cd对两根小柱的压力大小FN，
（3）金属杆ab从进入磁场后到碰上金属杆cd前的瞬间，一共产生了多少电能？
20．如图所示，两光滑平行金属导轨固定于同一水平面上，相距，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力F的作用下沿导轨静止开始向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略。求：
（1）速度为v时，导体棒的中的电流；
（2）导体棒的最大速度vmax。
21．两根间距为l的光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内，不计导轨电阻。M、M′处接有阻值为R的电阻。质量为m、长度为l、阻值为r的金属棒AB垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。AB在外力作用下向右以速度v匀速运动且与导轨保持良好接触。求：
（1）在AB运动距离为x的过程中，通过金属棒AB横截面的电量q；
（2）某时刻撤去外力，从撤去外力到金属棒AB停下来的过程中，电阻R产生的焦耳热Q。
22．如图所示，竖直放置的平行导轨上搁置了一根与导轨接触良好的金属棒，当棒下落时，能垂直切割磁感线，试标出棒的感应电流方向和所受磁场力的方向.
参考答案：
1．D
2．B
3．A
4．A
5．C
6．C
7．A
8．C
9．D
10．B
11．C
12．D
13．A
14．A
15．B
16． 5V b→a 2.5A
17．
18． 增大
19．(1)5m/s （2）0.35N (3)0.15J
20．（1）；（2）
21．（1）；（2）
22．
一、选择题（共15题）
1．下列叙述正确的是（ ）
A．感应电动势属于用比值法定义物理量
B．法拉第提出了场的概念，还第一次采用了画电场线的方法描述电场，并且总结出了法拉第电磁感应定律
C．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D．由T（特斯拉）、m（米）、Ω（欧姆）、s（秒）组合成的单位与电流的单位A（安培）等效
2．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
3．如图所示，磁场中有两个正方形导体环a、b，磁场方向与导体环所在平面垂直磁感应强度B随时间均匀增大两正方形边长之比为2∶1，环中产生的感应电动势分别和，不考虑两环间的相互影响下列说法中正确的是（ ）
A．，感应电流均沿逆时针方向 B．，感应电流均沿顺时针方向
C．，感应电流均沿逆时针方向 D．，感应电流均沿顺时针方向
4．下列说法正确的是（ ）
A．发现电流周围存在磁场的科学家是丹麦物理学家奥斯特
B．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，粒子从磁场中获得能量
C．静电场中的电场线和磁感线都是假想的物理模型，且都是闭合的线条
D．磁通量变化越大，产生的感应电动势也越大
5．如图所示电路，两根光滑金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒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，金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑高度h的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．作用在金属棒上各力的合力做正功
B．重力做的功等于系统产生的电能
C．金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热
D．金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热
6．在匀强磁场中，ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度v1、v2滑动，如图所示，下列情况中，能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是( )
A．v1＝v2，方向都向右
B．v1＝v2，方向都向左
C．v1>v2，v1向右，v2向左
D．v1>v2，v1向左，v2向右
7．如图所示，矩形线圈从有界匀强磁场中匀速拉出，一次速度为v，另一次速度为2v
，那么在这两个过程中（ ）
A．线圈中感应电流之比为
B．线圈中产生的热量之比为
C．沿运动方向加在线圈上的外力之比为
D．沿运动方向作用在线圈上的外力的功率之比为
8．如图甲所示，一面积为0.2m2的金属环与一电容为50μF的电容器相连，环中有垂直于环面（纸面）向里均匀变化的磁场，磁感应强度的变化如图乙所示，则下列说法正确的是
A．电容器上极板电势高于下极板电势
B．金属环中产生的感应电动势为1V
C．电容器上的电荷量为
D．若增大电容器的电容，则金属环中的感应电动势增大
9．两平行虚线间存在磁感应强度大小为0.05T、方向与纸面垂直的匀强磁场．一个总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图(a)所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，速度大小为1m/s．cd边进入磁场时开始计时，线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是
A．导线框的边长为0.1m
B．匀强磁场的宽度为0.2m
C．在t＝0.2s至t＝0.4 s这段时间内，cd两点间没有电势差
D．磁感应强度的方向垂直于纸面向外
10．如图,虚线范围内为两个磁感应强度大小相同,方向相反的匀强磁场区域.一闭合线框以恒定速度从图示位置匀速向右运动(所有尺寸见图),则线圈中感应电流随时间变化的关系图正确的是(取顺时针方向的电流为正)
A．A B．B C．C D．D
11．如图所示,线圈匝数为,横截面积为,线圈电阻为,处于一个均匀增强的磁场中,磁感应强度随时间的变化率为,磁场方向水平向右且与线圈平面垂直,电容器的电容为,定值电阻的阻值为.由此可知,下列说法正确的是（ ）
A．电容器下极板带正电
B．电容器上极板带负电
C．电容器所带电荷量为
D．电容器所带电荷量为
12．如图所示，光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O点为外侧圆弧的圆心。两金属轨道之间的宽度为0.5m，匀强磁场方向如图所示，大小为0.5T。质量为0.05 kg、长为0.5m的金属细杆置于金属轨道上的M点。当在金属细杆内通以2A的恒定电流时，金属细杆可以沿轨道由静止开始向右运动。已知MN＝OP＝1 m，则（g取10 m/s2）（ ）
A．金属细杆开始运动时的加速度大小为5 m/s2
B．金属细杆运动到P点时的速度大小为5 m/s
C．金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为10 m/s2
D．金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为 0.75N
13．如图所示，边长分别为L和3L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的重力，若闭合线框的电流分别为Ia、Ib，则Ia∶Ib为（ ）
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1
14．随着新能源电动汽车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用。如图所示，由地面供电装置（主要装置有线圈和电源），将电能传送至电动车底部的感应装置（主要装置是线圈），该装置的使用将接收的电能对车载电池进行充电，供电装置与车身接收装置之间通过磁场传送能量。由于电磁辐射等因素，其能量传输效率只能达90%左右。无线充电桩一般采用平铺式放置，用户无需下车、无需插电即可对电动车充电。目前，无线充电桩充电有效距离—般为15—25cm，允许的错位误差一般为15cm左右。下列说法正确的是（ ）
A．充电过程是利用电磁感应的原理
B．车载感应线圈中的感应电流的磁场总是要阻止引起感应电流的磁通量的变化
C．车载感应线圈感应的磁场总是与地面发射线圈中的磁场方向总相反
D．若线圈采用超导材料，能量传输效率可达100%
15．如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。金属杆（ ）
A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C．穿过两磁场产生的总热量为2mgd
D．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于
二、综合题
16．一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻不计，在线圈外接一个阻值R = 2.0Ω的电阻，如图甲所示．线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈内磁通量φ随时间t变化的规律如图乙所示．线圈中产生的感应电动势为______，通过R的电流方向为_____ ，通过R的电流大小为___．
17．如图，边长为 a、电阻为 R 的正方形线圈在水平外力的作用下以 速度v匀速穿过宽为 b 的有界的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度为 B， 从线圈开始进入磁场到线圈刚离开磁场的过程中，外力做功为 W．若 a>b，则 W＝______________，若 a
越短，感应电动势E越大，即E与△t成反比。若对实验数据的处理可以采用不同的方法。
（1）如果横坐标取___________，就可获得如图3所示的图线；
（2）若在（1）基础上仅增加线圈的匝数，则图3实验图线的斜率将_________(填“不变”“增大”或“减小”)。
19．如图所示，两根间距l=1m的光滑平行金属导轨与水平面的夹角α=300，图中虚线下方区域内存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场，磁场方向垂直于斜面向上。金属杆ab和cd垂直于导轨放置，金属杆ab的质量m1=0.02kg，电阻R1=1Ω，金属杆cd的质量m2=0.05kg，电阻R2=1Ω，导轨的电阻不计。开始时金属杆ab处在距磁场上边界一定距离处，金属杆cd处在导轨的最下端，被与导轨垂直的两根小柱挡住，此时金属杆ab和金属杆cd之间的距离s=4m。现将金属杆ab由静止释放，金属杆ab刚进入磁场便开始做匀速直线运动（重力加速度g=10m/s2）。求
（1）金属杆ab进入磁场时速度大小v，
（2）金属杆ab进入磁场后，金属杆cd对两根小柱的压力大小FN，
（3）金属杆ab从进入磁场后到碰上金属杆cd前的瞬间，一共产生了多少电能？
20．如图所示，两光滑平行金属导轨固定于同一水平面上，相距，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力F的作用下沿导轨静止开始向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略。求：
（1）速度为v时，导体棒的中的电流；
（2）导体棒的最大速度vmax。
21．两根间距为l的光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内，不计导轨电阻。M、M′处接有阻值为R的电阻。质量为m、长度为l、阻值为r的金属棒AB垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。AB在外力作用下向右以速度v匀速运动且与导轨保持良好接触。求：
（1）在AB运动距离为x的过程中，通过金属棒AB横截面的电量q；
（2）某时刻撤去外力，从撤去外力到金属棒AB停下来的过程中，电阻R产生的焦耳热Q。
22．如图所示，竖直放置的平行导轨上搁置了一根与导轨接触良好的金属棒，当棒下落时，能垂直切割磁感线，试标出棒的感应电流方向和所受磁场力的方向.
参考答案：
1．D
2．B
3．A
4．A
5．C
6．C
7．A
8．C
9．D
10．B
11．C
12．D
13．A
14．A
15．B
16． 5V b→a 2.5A
17．
18． 增大
19．(1)5m/s （2）0.35N (3)0.15J
20．（1）；（2）
21．（1）；（2）
22．