第二章 电磁感应 单元滚动训练卷-2021-2022学年高二物理选择性必修第二册（粤教版2019）（word版含答案）

第二章 电磁感应 单元滚动训练卷
一、单选题
1．（2022·浙江·宁波市奉化区教师进修学校高二期末）如图所示，有一闭合的金属线框abcd，放置在垂直于纸面的匀强磁场中，匀强磁场方向与线框平面垂直。在仅有线框移动的情况下，发现ab边受到竖直向上的安培力，则此时线框处于以下哪种运动（　　）
A．水平向左平移
B．水平向右平移
C．沿磁场边界向上平移
D．沿磁场边界向下平移
2．（2022·浙江·宁波市奉化区教师进修学校高二期末）将图中A是三个一样的强磁体，B、C和D均是一样的紫铜管，在紫铜管C和D上锯去一部分（白色区域），如图中的乙和丙图所示。现将强磁体释放，强磁体在B、C和D中下落的时间分别是t1、t2和t3，关于下落时间说法正确的是（　　）
A．t1=t2=t3 B．t1>t2>t3
C．t1>t3>t2 D．t13．（2022·山西长治·高二阶段练习）如图所示，a、b是同一导线制成的粗细均匀的闭合导线环，两导线环的半径之比为4:5，其中仅在a环所围区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场。当该磁场均匀变化时，a、b两环内的感应电流之比为（　　）
A．1：1 B．4：5 C．5：4 D．16：25
4．（2022·陕西咸阳·高二期末）如图所示，线圈M与电源、开关，滑动变阻器相连，线圈N与灵敏电流计相连，线圈M与线圈N绕在同一铁芯上。已知灵敏电流计的指针向电流流入一侧偏转，则下列操作可以使电流计的指针向“+”接线柱偏转的是（　　）
A．闭合开关瞬间
B．保持断开，将滑动变阻器向右移
C．保持闭合，将滑动变阻器向右移
D．保持闭合，将滑动变阻器向左移
5．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度 v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和导轨粗糙的两种情况相比较，这个过程（　　）
A．安培力对ab棒所做的功相等
B．安培力对ab棒的冲量相等
C．产生的总热量相等
D．通过ab棒的电荷量相等
6．（2022·全国·高三专题练习）如图甲所示，闭合金属环固定在水平桌面上，MN为其直径。MN右侧分布着垂直桌面向上的有界匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙所示。已知金属环电阻为1.0Ω，直径MN长20cm，则t=3s时（　　）
A．N点电势低于M点电势
B．M、N两点间电压为5π×10-4V
C．环所受安培力大小为5π×10-5N
D．环所受安培力大小为5π2×10-5N
7．（2022·江苏省丹阳高级中学高二开学考试）空间中存在竖直向下的匀强磁场，有两根相互平行的金属导轨（足够长）水平放置，如图所示（俯视图）。导轨上静止放置着两金属棒AB、CD，某时刻在AB棒上施加一恒力F，使AB棒向左运动，导轨对金属棒的摩擦力不计，金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是（　　）
A．回路中有顺时针方向的电流
B．磁场对金属棒AB的作用力向左
C．金属棒CD一直做加速直线运动
D．金属棒AB先做加速度减小的加速运动，之后做匀速直线运动
二、多选题
8．（2022·河南洛阳·高二期末）如图所示，光滑平行金属导轨位于竖直向上的匀强磁场中，将具有一定电阻的导体棒M、N垂直放在导轨上，导轨电阻与摩擦均不计，用水平恒力F向右拉动导体棒N。运动过程中导体棒M、N始终处于磁场中，且垂直于导轨，导体棒M、N与导轨接触良好，经过一段时间后（　　）
A．导体棒M的速度趋于恒定值
B．导体M的加速度趋于恒定值
C．流过导体棒M的电流趋于恒定值
D．M、N之间的距离趋于恒定值
9．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着正电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO'重合。现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO'按箭头所示方向加速转动，则（　　）
A．丝线受到的拉力减小
B．金属环B中产生顺时针方向（俯视）的电流
C．金属环B的面积有扩大的趋势
D．如果胶木盘A开始匀速转动，此后金丝线受到的拉力不变
10．（2022·全国·高三专题练习）如图所示是用电流传感器（相当于电流表，其内阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R，L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R.图甲、乙、丙、丁是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图象．关于这些图象，下列说法中正确的是（　　）
A．图甲是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况
B．图乙是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况
C．图丙是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况
D．图丁是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况
11．（2022·全国·高三专题练习）如图，足够长的平行光滑金属导轨M、N固定在水平桌面上，导轨间距离为L，垂直导轨平面有竖直向下的匀强磁场，以CD为分界线，左边磁感应强度大小为2B，右边为B，两导体棒a、b垂直导轨静止放置，a棒距CD足够远，已知a、b棒质量均为m，长度均为L，电阻均为r，棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，现使a获得一瞬时水平速度，在两棒运动至稳定的过程中（a棒还没到CD分界线），下列说法正确的是（　　）
A．a、b系统机械能守恒 B．a、b系统动量不守恒
C．通过导体棒a的电荷量为 D．导体棒a产生的焦耳热为
三、填空题
12．（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。
13．（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”）。
14．（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。
四、解答题
15．（2022·山西运城·高二期末）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度为L，一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，电阻为r的导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度大小为v，导轨的电阻可忽略不计。
（1）求回路中的感应电流I和导体棒两端的电压U；
（2）通过公式推导证明：导体棒向右匀速运动时间内，拉力做的功W等于电路获得的电能。
16．（2022·江苏省阜宁中学高二阶段练习）如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，一个半径r=0.10m、匝数n=20的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=0.20T，线圈的电阻为R=0.5Ω，它的引出线接有R=9.5Ω的小电珠L。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠。当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时（x取向右为正）。求：
（1）线圈运动时产生的感应电动势E的大小；
（2）每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小：
（3）该发电机的输出功率P。
17．（2022·安徽省定远中学高二阶段练习）如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ′相距L倾斜放置，与水平面的夹角为θ，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B，导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连，板间距离为d，板间固定有一带电微粒，质量为m，接入电阻与定值电阻相等（阻值均为R）的金属棒ab水平跨放在导轨上，金属棒ab的质量为M，下滑过程中与导轨接触良好，现将金属棒ab由静止释放，当金属棒的速度达到稳定时释放板间带电微粒，带电微粒恰好保持静止，不计金属导轨的电阻，重力加速度为g。
（1）求带电微粒带何种电荷及比荷值；
（2）求金属棒ab下滑的稳定速度大小。
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参考答案：
1．A
2．B
3．C
4．C
5．C
6．C
7．C
8．BC
9．ABD
10．BC
11．BC
12． a 0.32 0.256
13． 逆时针方向 收缩 顺时针方向
14． > 20
15．，；
16．（1）2V；（2）0.5N；（3）0.38W
17．（1）负电，；（2）
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