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高二上学期 单元测试卷（二）
电磁感应
（考试时间为100分钟，试卷满分100分）
选择题（本题共12小题；每小题4分，共48分）
1.物理学对人类文明进步做出了积极的贡献，物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．关于物理学发展过程的认识，下列说法中正确的是（ ）
A．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快
B．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，并且用实验直接验证
C．奥斯特发现了电磁感应现象，揭示了电现象与磁现象之间的联系
D．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动的物体具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去21世纪教育网版权所有
【答案】:D
【解析】:A.伽利略认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快，故A错误；B.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证，故B错误；C.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了电现象与磁现象之间的联系，故C错误；D.伽利略通过“理想实验”得出结论：运动的物体具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，故D正确.【来源：21·世纪·教育·网】
2．如图为探究产生电磁感应现象条件的实验装置，下列情况下不能引起电流计指针转动的是（ ）
A.闭合电键瞬间
B.断开电键瞬间
C.闭合电键后拔出铁芯瞬间
D.闭合电键后保持变阻器的滑动头位置不变
【答案】:D
【解析】：A.闭合电键和断开电键的瞬间，与B线圈相连的回路磁通量发生变化，产生感应电流，指针发生转动．故A、B错误．C.闭合电键后拔出铁芯的瞬间，穿过与B线圈相连的回路磁通量减小，产生感应电流，指针发生转动．故C错误．D.闭合电键后保持变阻器的滑动头位置不变，与B线圈相连的回路磁通量不变，不产生感应电流，指针不转动．故D正确． www-2-1-cnjy-com
3.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．下列表述符合物理学史实的是（ ）【出处：21教育名师】
A.库仑提出了库仑定律并最早测出了元电荷e的数值
B.奥斯特发现了电流的磁效应并提出了电磁感应定律
C.法拉第发明了人类历史上第一台发电机
D.麦克斯韦最先提出了场的概念
【答案】:C
【解析】:A.库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，密立根最早通过油滴实验，比较准确的测定了电子的电量，故A错误；B.奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第提出了电磁感应定律，故B错误；C.法拉第发现了电磁感应现象，并制成了人类历史上第一台发电机，故C正确；D.法拉第最早提出电场的概念，并提出用电场线表示电场，故D正确.21教育名师原创作品
4.如图中①②所示，在匀强磁场中，有两个通电线圈处于如图所示的位置，则( )
A．从上往下俯视，①中的线圈顺时针转动
B．从上往下俯视，①中的线圈逆时针转动
C．从上往下俯视，②中的线圈顺时针转动
D．从上往下俯视，②中的线圈逆时针转动
【答案】:D
【解析】:1图线圈不转动，因为无力矩，2图从上往下俯视，线圈逆时针转动，因为左右两边所受安培力一个垂直纸面向外一个垂直纸面向里，可以转动.
5.如图所示，固定在水平面上的两平行光滑的金属导轨M、N，垂直放着两可滑动的导线ab、cd，在导线框内，竖直放置一条形磁铁，当条形磁铁迅速上抽的过程中，则导线ab、cd将（ ）21教育网
A．保持静止
B．相互靠近
C．相互远离
D．先靠近后远离
【答案】:C
【解析】：当条形磁铁迅速上抽的过程中，穿过回路的净磁通量减小，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，两棒将互相远离，回路的面积扩大一点，能起到阻碍原磁通量减小的作用．故C正确．
6．两条导线互相垂直，相隔一段较小的距离，如图所示；其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，CD导线将（ ）【来源：21cnj*y.co*m】
A．逆时针方向转动，同时靠近导线AB
B．顺时针方向转动，同时靠近导线AB
C．逆时针方向转动，同时离开导线AB
D．顺时针方向转动，同时离开导线AB
【答案】:A
【解析】：电流AB产生的磁场在右边垂直纸面向里，在左边垂直纸面向外，在CD左右两边各取一小电流元，根据左手定则，左边的电流元所受的安培力方向向下，右边的电流元所受安培力方向向上，知CD导线逆时针方向转动．当CD导线转过90°后，两电流为同向电流，相互吸引．所以导线CD逆时针方向转动，同时靠近导线AB．故A正确，B、C、D错误．21·世纪*教育网
7.一闭合线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法可行的是( )
A．使线圈匝数增加一倍
B．使线圈面积增加一倍
C．使线圈匝数减少一半
D．使磁感应强度的变化率增大一倍
【答案】: D
【解析】：根据E＝n＝nS求电动势，考虑到当n、S发生变化时导体的电阻也发生了变化．若匝数增加一倍，电阻也增加一倍，感应电流不变，故A选项错．若面积增加一倍，长度变为原来的倍，因此电阻为原来的倍，电流为原来的倍，故B选项错．2-1-c-n-j-y
8.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差的绝对值最大的是( )【版权所有：21教育】
【答案】:B
【解析】：在电磁感应产生感应电流的电路中，有关电势差问题，主要是要弄清楚内外电路问题．本题四种情况中都是一条边在切割磁感线，电动势大小是相同的，A中a、b两点间电势差大小是电动势大小的四分之一，B中a、b两点间电势差大小是电动势大小的四分之三，C中a、b两点间电势差大小是电动势大小的四分之一，D中a、b两点间电势差大小也是电动势大小的四分之一，因此选项B正确．21*cnjy*com
9.如图所示，PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面，边界MN与线框的边成45°角，E、F分别为PS和PQ的中点．关于线框中的感应电流，正确的说法是( )
A．当E点经过边界MN时，线框中感应电流最大
B．当P点经过边界MN时，线框中感应电流最大
C．当F点经过边界MN时，线框中感应电流最大
D．当Q点经过边界MN时，线框中感应电流最大
【答案】:B
【解析】:当P点开始进磁场时，R点也开始进磁场，这是因为PR连线与MN平行，这时切割磁感线的有效长度为最大，等于RS.所以，回路产生的感应电动势最大，电流也最大，选项B正确．
10.如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P向右滑动过程中，线圈ab将( )
A．静止不动
B．顺时针转动
C．逆时针转动
D．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动方向
【答案】:B
【解析】：当P向右滑动时，电路总电阻减小，电路中的电流是增大的，两磁铁间的磁场增强，闭合导体线圈的磁通量增大，线框中产生感应电流，受到磁场力而发生转动，“转动”是结果，反抗原因是“磁通量增大”，因此转动后应使穿过线圈的磁通量减小，故应沿顺时针转动，故应选B. 21*cnjy*com
11.(多选）如图，矩形金属线圈abcd从高处自由落下，通过一有界的匀强磁场，线圈平面保持竖直且和磁场方向垂直，不计空气阻力，则( )
A．ab边刚进入磁场时，ab边所受安培力方向竖直向上
B．ab边刚离开磁场时，dc边感应电流方向从d到c
C．线圈全部进入磁场内运动时，感应电流为零
D．重力所做的功等于线圈产生的总热量
【答案】: AC
【解析】：由于题目当中没有告诉磁场的具体方向，所以不能判断电流方向，但由安培力阻碍线框运动可知，安培力方向总是向上的，故A正确，B错误；线框全部进入磁场后穿过线框的磁通量是不变的，所以没有电流，故C正确；整个过程重力做功等于重力势能的减少，且等于线框产生的热量和动能的增加量之和，故D错误． 21cnjy.com
12.(多选）如图所示，闭合线圈abcd在磁场中运动到如图位置时，ab边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运动情况可能是( )2·1·c·n·j·y
A．向右进入磁场
B．向左移出磁场
C．以ab为轴转动
D．以bc为轴转动
【答案】:BC
【解析】:ab边受磁场力竖直向上，由左手定则知，通过ab的电流方向是由a指向b，由右手定则可知当线圈向左移出磁场时，bc边切割磁感线可产生顺时针方向的电流，当然也可以用楞次定律判断当线圈向左移出磁场时，磁通量减少，产生顺时针的感应电流，故B正确．当以ab为轴转动时，通过线圈的磁通量减小，线圈内产生顺时针方向的感应电流，C正确．当以bc为轴转动时，初始一段时间线圈内的磁通量不变，故不会产生感应电流，D错．
二、填空题（本题共4小题，每小题4分，共16分）
13. 如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中,在Δt时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B。在此过程中，线圈中的磁通量改变量大小△φ＝_______，产生的感应电动势为E＝ .
【答案】：Ba2/2；nBa2/2△t
【解析】：线圈中的磁通量改变量大小；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为
14.如图所示，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好．整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T．已知ab长l=0.5m，电阻R1=2Ω，R2=4Ω，其余电阻均忽略不计，若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动，作用于ab的外力大小为 N，R1上消耗的电热功率为 W．（不计摩擦）
【答案】:0.15 0.5
【解析】：由右手定则可知ab中电流从b流向a，电源内部电流从负极流向正极， 电动势为：E=BLv=0.4×0.5×0.5=1V．
导体棒所受安培力为： F安=BIL=0.15N ab向右匀速运动所以F=F安=0.15NR1上消耗的电热功率P==0.5W．
15.在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒，如图为截面图。要使棒静止的斜面上，且对斜面无压力，则所加匀强磁场的磁感应强度B的大小是 ，方向是 。
【答案】：，水平向左
【解析】:若对斜面无压力，且处于静止状态，则磁场应水平向左，且 ，则.
16.在赤道附近的地磁场可看做是由南向北的匀强磁场，磁感应强度的大小是0.5×10﹣4T．如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长20m，通有从东向西的电流，电流强度为30A，则地磁场对这根导线的作用力大小为 N，方向 （填“竖直向上”或“竖直向下”）．
【答案】：3×10﹣2N，竖直向下
【解析】:安培力的公式可得：
F=BIL=0.50×10﹣4×20×30N=3×10﹣2N；从东向西的电流，由南向北的匀强磁场，根据左手定则可知，安培力的方向竖直向下；故答案为：3×10﹣2N，竖直向下．
解答题（本题共4小题，每题10分，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。）
17.匀强磁场的磁感应强度B=0.8 T,矩形线圈abcd的面积S=0.5 m2,共10匝.开始时,B与S垂直,且线圈有一半在磁场中,如图所示.
(1)当线圈绕ab边转过60°角时,求此时线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的变化量.
(2)当线圈绕cd边转过60°角时,求此时线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的变化量.
【答案】:(1)0.2 Wb 0 (2)0 0.2 Wb
【解析】：(1)当线圈由题图所示位置绕ab边转过60°角时,Φ=BS⊥=BScos 60°=0.8×0.5×(1/2) Wb=0.2 Wb(此时的S⊥正好全部处在磁场中).在此过程中S⊥在磁场中的那部分面积没变,穿过线圈的磁感线条数没变,故磁通量的变化量ΔΦ=0.
(2)当线圈绕cd边转过60°角时,S⊥在磁场中的面积为零,所以Φ'=0.在此过程中ΔΦ'=|0-(1/2)BS|=0.2 Wb.
18. 匀强磁场的磁感强度B为0.20T，切割磁感线的导线的长度L为50cm，线框向左垂直磁场方向匀速运动，速度v=10m/s. 电阻R为 5.0Ω,其它部分电阻不计。试求：21·cn·jy·com
（1）感应电动势的大小
（2）感应电流的大小
【答案】：（1）感应电动势的大小是1V． （2）感应电流的大小为0.2A．
【解析】:（1）感应电动势的大小为： E=BLv=0.2×0.5×10V=1V （2）感应电流的大小为：I=E/R=0.2A
19.如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=3Ω的定值电阻，导体棒ab长L=0.5m，其电阻值r=1Ω与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T．现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动，求：
（1）ab中产生感应电动势的大小；
（2）ab中电流的方向；
（3）电路中电流的大小．
【答案】：（1）ab中的感应电动势是2V；
（2）电流的方向为b指向a；
（3）电路中的电流是0.5A．
【解析】：（1）ab中的感应电动势：E=BLv=0.4×0.5×10V=2V；
（2）由右手定则得，ab中电流的方向为b指向a．
（3）电路中的电流：I=(E/(R+r)=0.5A.
20．在0.4T的匀强磁场中，长度为25cm的导线以6m/s的速率做切割磁感线的运动，运动方向跟导线本身垂直，并且还跟磁感线垂直，电路中导线的总电阻为0.6Ω．求：www.21-cn-jy.com
（1）感应电动势；
（2）感应电流．
【答案】：（1）感应电动势0.6V；
（2）感应电流1A．
【解析】：（1）由已知：B=0.4T，L=25cm=0.25m,V=6m/s,代入E=BLV,
得：E=0.4×0.25×6=0.6V.
（2）由已知代入：I=E/R=1A.
本人声明：本资源属本人原创作品，授予21世纪教育网独家发行。
高二上学期 单元测试卷（二）
电磁感应
（考试时间为100分钟，试卷满分100分）
选择题（本题共12小题；每小题4分，共48分）
1.物理学对人类文明进步做出了积极的贡献，物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．关于物理学发展过程的认识，下列说法中正确的是（ ）
A．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快
B．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，并且用实验直接验证
C．奥斯特发现了电磁感应现象，揭示了电现象与磁现象之间的联系
D．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动的物体具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去21·cn·jy·com
2．如图为探究产生电磁感应现象条件的实验装置，下列情况下不能引起电流计指针转动的是（ ）
A.闭合电键瞬间
B.断开电键瞬间
C.闭合电键后拔出铁芯瞬间
D.闭合电键后保持变阻器的滑动头位置不变
3.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．下列表述符合物理学史实的是（ ）www.21-cn-jy.com
A.库仑提出了库仑定律并最早测出了元电荷e的数值
B.奥斯特发现了电流的磁效应并提出了电磁感应定律
C.法拉第发明了人类历史上第一台发电机
D.麦克斯韦最先提出了场的概念
4.如图中①②所示，在匀强磁场中，有两个通电线圈处于如图所示的位置，则( )
A．从上往下俯视，①中的线圈顺时针转动
B．从上往下俯视，①中的线圈逆时针转动
C．从上往下俯视，②中的线圈顺时针转动
D．从上往下俯视，②中的线圈逆时针转动
5.如图所示，固定在水平面上的两平行光滑的金属导轨M、N，垂直放着两可滑动的导线ab、cd，在导线框内，竖直放置一条形磁铁，当条形磁铁迅速上抽的过程中，则导线ab、cd将（ ）2·1·c·n·j·y
A．保持静止
B．相互靠近
C．相互远离
D．先靠近后远离
6．两条导线互相垂直，相隔一段较小的距离，如图所示；其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，CD导线将（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A．逆时针方向转动，同时靠近导线AB
B．顺时针方向转动，同时靠近导线AB
C．逆时针方向转动，同时离开导线AB
D．顺时针方向转动，同时离开导线AB
7.一闭合线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法可行的是( )
A．使线圈匝数增加一倍
B．使线圈面积增加一倍
C．使线圈匝数减少一半
D．使磁感应强度的变化率增大一倍
8.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差的绝对值最大的是( )21·世纪*教育网
9.如图所示，PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面，边界MN与线框的边成45°角，E、F分别为PS和PQ的中点．关于线框中的感应电流，正确的说法是( )
A．当E点经过边界MN时，线框中感应电流最大
B．当P点经过边界MN时，线框中感应电流最大
C．当F点经过边界MN时，线框中感应电流最大
D．当Q点经过边界MN时，线框中感应电流最大
10.如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P向右滑动过程中，线圈ab将( )
A．静止不动
B．顺时针转动
C．逆时针转动
D．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动方向
11.(多选）如图，矩形金属线圈abcd从高处自由落下，通过一有界的匀强磁场，线圈平面保持竖直且和磁场方向垂直，不计空气阻力，则( )
A．ab边刚进入磁场时，ab边所受安培力方向竖直向上
B．ab边刚离开磁场时，dc边感应电流方向从d到c
C．线圈全部进入磁场内运动时，感应电流为零
D．重力所做的功等于线圈产生的总热量
12.(多选）如图所示，闭合线圈abcd在磁场中运动到如图位置时，ab边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运动情况可能是( )21cnjy.com
A．向右进入磁场
B．向左移出磁场
C．以ab为轴转动
D．以bc为轴转动
二、填空题（本题共4小题，每小题4分，共16分）
13. 如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中,在Δt时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B。在此过程中，线圈中的磁通量改变量大小△φ＝_______，产生的感应电动势为E＝ .www-2-1-cnjy-com
14.如图所示，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好．整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T．已知ab长l=0.5m，电阻R1=2Ω，R2=4Ω，其余电阻均忽略不计，若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动，作用于ab的外力大小为 N，R1上消耗的电热功率为 W．（不计摩擦）
15.在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒，如图为截面图。要使棒静止的斜面上，且对斜面无压力，则所加匀强磁场的磁感应强度B的大小是 ，方向是 。2-1-c-n-j-y
16.在赤道附近的地磁场可看做是由南向北的匀强磁场，磁感应强度的大小是0.5×10﹣4T．如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长20m，通有从东向西的电流，电流强度为30A，则地磁场对这根导线的作用力大小为 N，方向 （填“竖直向上”或“竖直向下”）． 21*cnjy*com
解答题（本题共4小题，每题10分，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。）
17.匀强磁场的磁感应强度B=0.8 T,矩形线圈abcd的面积S=0.5 m2,共10匝.开始时,B与S垂直,且线圈有一半在磁场中,如图所示.21教育网
(1)当线圈绕ab边转过60°角时,求此时线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的变化量.
(2)当线圈绕cd边转过60°角时,求此时线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的变化量.
18. 匀强磁场的磁感强度B为0.20T，切割磁感线的导线的长度L为50cm，线框向左垂直磁场方向匀速运动，速度v=10m/s. 电阻R为 5.0Ω,其它部分电阻不计。试求：【来源：21cnj*y.co*m】
（1）感应电动势的大小
（2）感应电流的大小
19.如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=3Ω的定值电阻，导体棒ab长L=0.5m，其电阻值r=1Ω与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T．现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动，求：
（1）ab中产生感应电动势的大小；
（2）ab中电流的方向；
（3）电路中电流的大小．
20．在0.4T的匀强磁场中，长度为25cm的导线以6m/s的速率做切割磁感线的运动，运动方向跟导线本身垂直，并且还跟磁感线垂直，电路中导线的总电阻为0.6Ω．求：21世纪教育网版权所有
（1）感应电动势；
（2）感应电流．
