人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》检测题（含答案）

《电磁感应》检测题

一、单选题
1．如图所示，边长为l的单匝正方形线圈放在光滑水平面上，其有一半处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。第一次保持磁场不变，使线圈在水平向右的拉力作用下，以恒定速度v向右运动；第二次保持线圈不动，使磁感应强度大小发生变化。若线圈的总电阻为R，则有（ ）

A．若要使两次产生的感应电流方向相同，则第二次时磁感应强度大小必须逐渐增大
B．若要使两次产生的感应电流大小相同，则第二次时磁感应强度大小随时间必须均匀变化，且变化率
C．第一次时，在线圈离开磁场的过程中，水平拉力做的功为
D．第一次时，在线圈离开磁场的过程中，通过线圈某一横截面的电荷量为
2．如图所示，一闭合导线框从水平有界匀强磁场上方竖直下落，下落过程线框保持竖直．从线框开始进入磁场到完全进入磁场前的过程中，线框可能做

A．匀减速直线运动 B．匀加速直线运动
C．加速度越来越小的减速直线运动 D．加速度越来越大的加速直线运动
3．如图所示，两相邻的宽均为0.8m的匀强磁场区域，磁场方向分别垂直纸面向里和垂直纸面向外．一边长为0.4m的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=0.2m/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行．取它刚进入磁场的时刻t=O,规定线框中感应电流逆时针方向为正方向．在下列图线中，正确反映感应电流强度随时间变化规律的是

A． B．
C． D．
4．在边长为L的等边三角形区域abc内存在着垂直纸面向外的匀强磁场，一个边长也为L的等边三角形导线框def在纸面上以某一速度向右匀速运动，底边ef始终与磁场的底边界bc在同一直线上，如图所示．取沿顺时针的电流为正，在线框通过磁场的过程中，其感应电流随时间变化的图象是

A． B．
C． D．
5．如图，甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架，乙图除了一个电阻为零、自感系数为L的线圈外，其他部分与甲图都相同，导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动。若位移相同，则（ ）
(
图甲
图乙
)
A．甲图中外力做功多 B．两图中外力做功相同
C．乙图中外力做功多 D．无法判断
6．如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨弯成“∠”型，底部导轨面水平，倾斜部分与水平面成θ角，导轨与固定电阻相连，整个装置处于竖直向上的大小为B的匀强磁场中。导体棒ab与cd均垂直于导轨放置，且与导轨间接触良好，两导体棒的电阻皆与阻值为R的固定电阻相等，其余部分电阻不计，当导体棒cd沿导轨向右以速度为v匀速滑动时，导体棒ab恰好在倾斜导轨上处于静止状态，导体棒ab的重力为mg，则（　　）

A．导体棒cd两端的电压为BLv
B．t时间内通过导体棒cd横截面的电荷量为
C．cd棒克服安培力做功的功率为
D．导体棒ab所受安培力为mgsinθ
7．在匀强磁场中有一圆形的闭合导线环，环的平面垂直于磁场方向，当线圈在磁场中做下列哪些运动时，线圈中能产生感应电流（ ）
A．只有环转动即可 B．环沿所在平面做匀速运动
C．环沿所在平面做匀加速运动 D．环绕任意一条直径转动即可
8．如图所示，固定的光滑的水平导轨M、N上搁了两根可自由滑动的导体棒、，且它们接触处导电性能良好，当一条形磁铁插入该闭合回路时，看到的现象是（ ）.

A．导体棒、均静止不动 B．导体棒、互相靠近
C．导体棒、互相远离 D．导体棒、均向上跳起
9．关于线圈中感应电动势的大小，以下的说法中正确的是（ ）
A．与通过线圈平面的磁感应强度成正比
B．与通过线圈平面的磁通量大小成正比
C．与通过线圈平面的磁感线的条数成正比
D．与通过线圈平面的磁通量变化率成正比
10．关于线圈的自感系数大小的下列说法中正确的是（ ）
A．通过线圈的电流越大，自感系数越大
B．线圈中的电流变化越快，自感系数越大
C．插有铁芯时线圈的自感系数会比它没有插入铁芯时大
D．线圈的自感系数与电流的大小，电流变化的快慢，是否有铁芯等都无关
11．物理学的发展离不开许多物理学家的智慧和奋斗，我们学习物理知识的同时也要学习他们的精神记住他们的贡献．关于他们的贡献，以下说法正确的是（ ）
A．安培通过实验发现通电导线周围存在磁场，并提出了判断磁场方向的安培定则
B．法拉第通过近十年的艰苦探索终于发现了“磁生电”的条件
C．奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并推出了洛伦兹力公式
D．楞次通过实验总结出感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反

二、多选题
12．如图所示，一个半径为r、粗细均匀、阻值为R的圆形导线框，竖直放置在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直。现有一根质量为m、电阻不计的导体棒，自圆形线框最高点由静止释放，棒在下落过程中始终与线框保持良好接触。已知下落距离为时棒的速度大小为v1，下落到圆心O时棒的速度大小为v2，忽略摩擦及空气阻力，下列说法正确的是

A．导体棒下落距离为时，棒中感应电流的方向向右
B．导体棒下落距离为时，棒的加速度的大小为
C．导体棒下落到圆心时，圆形导线框的发热功率为
D．导体棒从开始下落到经过圆心的过程中，圆形导线框产生的热量为
13．如图所示，两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，其左端接有定值电阻,建立轴平行于金属导轨，在的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场(图中未画出)，磁感应强度随坐标 (以为单位)的分布规律为，金属棒在外力作用下从的某处沿导轨向右运动，始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。设在金属棒从处，经到的过程中，电阻器的电功率始终保持不变，则( )

A．金属棒在与处产生的电动势之比为
B．金属棒在与处受到磁场的作用力大小之比为
C．金属棒从到与从到的过程中通过的电量之比为
D．金属棒从0到与从到的过程中电阻产生的焦耳热之比为
14．如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线、、、，在之间、之间存在匀强磁场，大小均为1T，方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈abcd，宽度，质量为，电阻为，将其从图示位置静止释放边与重合，速度随时间的变化关系如图乙所示，时刻cd边与重合，时刻ab边与重合，时刻ab边与重合，已知的时间间隔为，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向。重力加速度g取则　　

A．在时间内，通过线圈的电荷量为
B．线圈匀速运动的速度大小为
C．线圈的长度为1m
D．时间内，线圈产生的热量为
15．如图所示，足够长的光滑水平直导轨，电阻不计，导轨平行且间距为2m,垂直导轨平面向上有磁感应强度大小为1T的匀强磁场，导轨上相隔一定距离静止放置两根长度均为2m的金属棒，a棒质量为1kg,电阻为5Ω;b棒质量为2kg,电阻为10Ω．现给a棒一个水平向右8m/s的初速度，当a棒的速度减小为4m/s时，b棒刚好碰到了障碍物，且经过0.02s速度减为零(不反弹，且a棒始终没有与b棒发生碰撞),下列说法正确是()

A．b棒与障碍物碰撞前做匀加速直线运动
B．b棒在碰撞前瞬间的速度大小为2m/s
C．碰撞过程中障碍物对b棒的平均冲击力大小为200N
D．b棒碰到障碍物后，a棒继续滑行的距离约为15m
16．如图，电阻不计的光滑金属轨道MN、PQ，左侧连接定值电阻R，杆间距离为L，放置在匀强磁场中，磁感应强度为B．一金属杆ab垂直放置在轨道上，ab杆长L0，电阻r．现让ab向右以速度v匀速运动，下列说法正确的是

A．回路中感应电流大小为，方向a—b
B．ab杆受到安培力向左
C．回路中感应电流大小为，方向b—a
D．ab杆受到安培力向右
三、实验题
17．在研究电磁感应现象时，实验室备有如图所示的实验器材。
（1）请用笔画线代替导线将图中已连接了一条导线的实验器材连接起来，构成实验电路图________。

（2）若连接滑动变阻器的另一根导线接在右上方接线柱上，并且在开关闭合瞬间电流计的指针向右偏，则闭合开关后将滑片向右移动，则电流计的指针将____________（填“向左”“向右”或“不”）偏转。在将A线圈拔出来的过程中，电流计的指针将____________（填“向左”“向右”或“不”）偏转。
（3）连接好电路后，闭合开关俯视原副线圈，若A线圈中的电流为顺时针方向，则在闭合开关瞬间B线圈中的电流为__________（填“顺”或“逆”）时针方向。

四、解答题
18．如图1所示，两根与水平面成角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为，导轨底端接有阻值为的电阻R，导轨的电阻忽略不计整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度现有一质量为、电阻为的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为的物体相连，细绳与导轨平面平行将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨运动了2m后开始做匀速运动运动过程中，棒与导轨始终保持垂直接触取重力加速度求：

（1）金属棒匀速运动时的速度；
（2）棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热；
（3）若保持某一大小的磁感应强度不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图象如图2所示，请根据图中的数据计算出此时的；
（4）改变磁感应强度的大小为，，其他条件不变，请在坐标图2上画出相应的图线，并请说明图线与M轴的交点的物理意义．
19．如图所示，光滑导轨MN和PQ固定在竖直平面内，导轨间距为L，两端分别接有阻值均为R的定值电阻R1和R2。两导轨间有一边长为的正方形区域abcd，该区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m的金属杆与导轨相互垂直且接触良好，从ab处由静止释放，若金属杆离开磁场前已做匀速运动，其余电阻均不计。求：
(1) 金属杆离开磁场前的瞬间流过R1的电流大小和方向；
(2) 金属杆离开磁场时速度的大小；
(3) 金属杆穿过整个磁场过程中通过金属杆的电量。

20．轻质细线吊着一质量为m＝0.42 kg、边长为L＝1 m、匝数n＝10的正方形线圈，其总电阻为r＝1 Ω.在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，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.(g＝10 m/s2)

(1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针；
(2)求线圈的电功率；
(3)求在t＝4 s时轻质细线的拉力大小.

五、作图题
21．在左下图中当金属棒ab在水平导轨上向左运动时，标出此时ab中产生的感应电流I的方向和处在同一导轨上的另一个金属棒cd所受磁场力F的方向．




参考答案
1．B 2．C 3．C 4．B 5．A 6．B 7．D 8．B 9．D 10．C 11．B 12．BD 13．ACD 14．AB 15．BCD 16．BC
17．略； 向右； 向左； 逆
18．（1）4m/s（2）1.2J（3）（4）
19．（1），从P到M （2）（3）
20．(1)逆时针(2)P=0.25W(3)1.2N
21．