2020-2021学年高二物理鲁科版(2019)选择性必修第二册单元测试AB卷 第二章 电磁感应及其应用(A)卷

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名称 2020-2021学年高二物理鲁科版(2019)选择性必修第二册单元测试AB卷 第二章 电磁感应及其应用(A)卷
格式 doc
文件大小 488.5KB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-03-13 11:26:44

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文档简介

2020-2021学年高二物理鲁科版(2019)选择性必修第二册单元测试AB卷 第二章 电磁感应及其应用(A)卷
1.关于线圈中产生的感应电动势,下列说法中正确的是( )
A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B.线圈中磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
C.线圈放在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量减小得越快,线圈中产生的感应电动势一定越大
2.现代汽车中有一种防抱死系统(简称ABS),该系统有一个自动检测车速的装置,用来控制车轮的转动,其原理如图所示,铁质齿轮P与车轮同步转动,右侧紧靠有一个绕有线圈的条形磁体,磁体的左端是S极,右端是N极,M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮转动时,这时由于铁齿靠近或离开线圈时,使穿过线圈的磁通量发生变化,导致线圈中产生了感应电流.这个脉冲电流信号经放大后去控制制动系统,可有效地防止车轮制动时被抱死.在齿A从图示位置顺时针转到虚线位置过程中,M中的感应电流方向为( )
A.一直从右向左 B.一直从左向右
C.先从右向左,后从左向右 D.先从左向右,后从右向左
3.如图所示,电路中A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈,C是电容很大的电容器.当S闭合与断开时,A、B灯泡的发光情况是( )
A.S刚闭合后,灯泡B亮一下又逐渐变暗
B.S刚闭合后,灯泡A亮一下又逐渐熄灭
C.S闭合足够长时间后,灯泡A和B一样亮
D.S闭合足够长时间后,灯泡A、B都熄灭
4.如图所示,边长的正方形线框共有10匝,靠着墙角放着,线框平面与地面的夹角.该区域有磁感应强度、水平向右的匀强磁场,现将边向右拉动,边经0.1 s着地,在这个过程中线框中产生的感应电动势的大小与方向为( )
A.0.8 V 方向 B.0.8 V 方向
C.0.4 V 方向 D.0.4 V 方向
5.如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒以垂直于棒的水平速度抛出,设在整个过程中金属棒的方向不变且不计空气阻力,则金属棒运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况是( )
A.保持不变 B.越来越小 C.越来越大 D.无法判断
6.如图所示,是用同种规格的铜丝做成的两个单匝同心圆环,两环半径之比为2:3其中仅在a环所围区域内有垂直于环面向里的匀强磁场.当该匀强磁场的磁感应强度均匀增大时,两环内的感应电动势大小和感应电流大小之比分别为( )
A.1:1,3:2 B.1:1,2:3 C.4:9,2:3 D.4:9,9:4
7.如图所示,位于同一绝缘水平面内的两根固定金属导轨电阻不计,两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场.现将两根粗细均匀、电阻分布均匀的相同铜棒放在两导轨上,若两棒从图示位置以相同的速度沿方向做匀速直线运动,运动过程中始终与两导轨接触良好,且始终与导轨垂直,不计一切摩擦,则下列说法正确的是( )
A.回路中有顺时针方向的感应电流 B.回路中的感应电流不断增大
C.回路中的热功率不断增大 D.两棒所受安培力的合力不断减小
8.在光滑水平桌面上有一边长为的正方形线框边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域,三角形腰长为,磁感应强度方向竖直向下,在同一直线上,其俯视图如图所示,线框从图示位置在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区域,线框中感应电流图像正确的是(以逆时针方向为电流的正方向,时间单位为)( )
A. B.
C. D.
9.下列关于电磁感应中的非静电力的说法,正确的是( )
A.动生电动势的非静电力就是导体棒所受的安培力
B.动生电动势的非静电力与导体棒中自由电荷所受的洛伦兹力有关
C.感生电动势的非静电力就是变化的磁场所产生的感生电场
D.感生电动势的非静电力就是感生电场对导体中自由电荷的作用力
10.如图所示为用来冶炼合金钢的真空冶炼炉,炉外有线圈,将金属材料置于冶炼炉中,当线圈中通以电流时用感应加热的方法使炉内金属发热.下列说法中正确的是( )
A.线圈中通以恒定电流,金属材料中也能产生感应电流
B.线圈中通以交变电流,在金属材料中会产生感应电流
C.感应加热是利用金属材料中的涡流冶炼金属的
D.感应加热是利用线圈电阻产生的焦耳热冶炼金属的
11.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒和可以自由滑动.当导体棒在外力F的作用下向右运动时,下列说法中正确的是( )
A.导体棒内有电流通过,方向是
B.导体棒内有电流通过,方向是
C.磁场对导体棒的作用力向左
D.磁场对导体棒的作用力向左
12.如图甲所示,长直导线与闭合线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0~时间内,长直导线中电流方向向上,则下列关于线框中感应电流的方向与所受安培力判断正确的是( )
A.0~T时间内线框中感应电流方向为顺时针方向
B.0~T时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向
C.0~T时间内线框所受安培力的合力向左
D.0~时间内线框所受安培力的合力向左,~T时间内线框所受安培力的合力向右
13.如图所示,在水平光滑桌面上,两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上,且每个小线圈都各有一半面积在金属框内,在金属框接通逆时针方向电流的瞬间( )
A.两小线圈会有相互靠拢的趋势
B.两小线圈会有相互远离的趋势
C.两小线圈中感应电流都沿顺时针方向
D.左边小线圈中感应电流沿顺时针方向,右边小线圈中感应电流沿逆时针方向
14.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置.
(1)将图中所缺的导线用笔画线补充完整.
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下,那么闭合开关后可能出现的情况有:
①将线圈A迅速插入线圈B时,灵敏电流计指针的偏转方向为_______(填“向左”“向右”或“不动”);
②线圈A插入线圈B后,将滑动变阻器的滑片迅速向左移动时,灵敏电流计指针的偏转方向为_____________(填“向左”“向右”或“不动”).
15.如图所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,一根长度略大于导轨直径的导体棒以速率v在圆形导轨上从左端滑到右端,电路中的定值电阻为r,其余电阻不计,导体棒与圆形导轨接触良好,求:
(1)在导体棒滑动过程中通过电阻r的电流的平均值;
(2)导体棒从左端滑到右端的整个过程中,通过电阻r的电荷量;
(3)当导体棒通过圆形导轨的圆心时,通过r的电流.
答案以及解析
1.答案:D
解析:由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,即与磁通量变化快慢有关,与磁通量大小和磁通量的变化量无关,故A、B、C错误;线圈中磁通量减小得越快,磁通量的变化率越大,线圈中产生的感应电动势越大,故D选项正确.
2.答案:D
解析:当铁齿靠近磁铁时被磁化,产生的磁场方向向右,齿轮从图示位置按顺时针方向转动的过程中,先是A下面的齿离开,穿过线圈的磁通量向右减小,接着A齿靠近,穿过线圈的磁通量向右增加,根据楞次定律可知,M中感应电流方向先从左向右,后从右向左,A、B、C错误,D正确.
3.答案:B
解析:S闭合时,由于线圈自感系数很大,对电流阻碍作用很强,相当于断路,两灯泡瞬间都亮,但由于线圈电阻可忽略,S闭合足够长时间后,相当于导线,灯泡A被短路熄灭,所以灯泡A亮一下又逐渐熄灭,灯泡B一直亮,故A、C、D选项错误,B选项正确.
4.答案:D
解析:初状态穿过线框的磁通量,末状态穿过线框的磁通量,根据法拉第电磁感应定律得;根据楞次定律可知,感应电流的方向为,故A、B、C错误,D正确.
5.答案:A
解析:金属棒做平抛运动,其水平分速度保持不变,等于.由感应电动势公式是垂直于磁感线方向的分速度,即平抛运动的水平分速度,等于,则感应电动势均不变,则感应电动势大小保持不变.故A正确,B、C、D错误.
6.答案:A
解析:由法拉第电磁感应定律得,相同,可得;根据电阻定律,圆环的电阻为,相同,两圆环电阻之比,圆环中感应电流,由以上分析可得,故A正确.
7.答案:D
解析:两棒以相同的速度沿方向做匀速直线运动,穿过回路的磁通量不断增加,根据楞次定律可知,感应电流方向沿逆时针,故A错误;设两棒原来相距为s,与的延长线夹角为α,回路中总的感应电动势,保持不变,由于回路的总电阻不断增大,所以回路中的感应电流不断减小,故B错误;回路中的热功率不变,R增大,则P不断减小,故C错误;两棒所受安培力的合力减小,其他量不变,所以F减小,故D正确.
8.答案:B
解析:边的位置坐标x在0~的过程中,根据楞次定律可知,感应电流方向沿,为正值;线框边有效切割长度,感应电动势,感应电流,即感应电流均匀增大.同理,x在~的过程中,根据楞次定律可知,感应电流方向沿,为负值,感应电流均匀增大,故A、C、D错误,B正确.
9.答案:BD
解析:动生电动势的非静电力与导体棒中自由电荷所受的洛伦兹力有关,洛伦兹力使自由电荷发生定向移动,积聚在导体两端形成电势差,故B正确,A错误;感生电动势的非静电力就是感生电场对导体中自由电荷的作用力,故C错误,D正确.
10.答案:BC
解析:通过线圈的电流是高频交变电流,从而在金属材料中形成同频率的感应电流,故A选项错误,B选项正确;炉内金属中会产生感应电流,这种电流叫涡流,感应加热是利用金属材料中的涡流冶炼金属的,故C选项正确;炉内金属中会产生涡流,但由线圈电阻产生的热量很小,主要是由于金属中的自由电子在涡流产生的电场中高速运动,受到阻碍从而产生热量,故D选项错误.
11.答案:BD
解析:导体棒切割磁感线产生感应电流,根据右手定则判断可知,中感应电流的方向为,则导体棒内有电流通过,方向是,故A错误,B正确.由左手定则判断可知,磁场对导体棒的作用力向右,对导体棒的作用力向左,故C错误,D正确.
12.答案:AD
解析:0~T时间内长直导线中电流先向上减小,后向下增大,所以线框中的磁场先向里减小,后向外增强,根据楞次定律可知,感应电流始终为顺时针方向,故A正确,B错误.在0~时间内,穿过线框的磁通量减小,由楞次定律可知,线框有使磁通量增大的运动趋势,离导线越近,磁场越强,所以线框所受安培力的合力水平向左;同理可知,在~T时间内,线框所受安培力的合力水平向右,故C错误,D正确.
13.答案:BC
解析:根据右手螺旋定则可知,通电瞬间,因矩形金属框内部的磁场比外部强,所以左边小线圈内有向外的磁通量且增大;同理,右边小线圈也一样,因此左、右小线圈内的磁通量均增大,根据楞次定律可知,两小线圈中感应电流方向都沿顺时针方向,再由同向电流相互吸引,异向电流相互排斥可知,两小线圈会有相互远离的趋势,故B、C正确,A、D错误.
14.答案:(1)见解析
(2)①向右
②向左
解析:(1)补充导线后实物图如图所示.
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下,说明穿过线圈B的磁通量增加时,灵敏电流计的指针向右偏.闭合开关后,将线圈A迅速插入线圈B,则穿过线圈B的磁通量增加,灵敏电流计的指针将向右偏转;线圈A插入线圈B后,将滑动变阻器的滑片迅速向左移动时,电路中电流减小,则穿过线圈B的磁通量减小,灵敏电流计的指针将向左偏转.
15.答案:(1)
(2)
(3)
解析:(1)在导体棒滑动过程中穿过圆形导轨的磁通量的变化量为,导体棒从左端滑到右端所用的时间,平均感应电动势,平均电流为.
(2)通过电阻r的电荷量.
(3)当导体棒通过圆形导轨的圆心时,导体棒切割磁感线产生的感应电动势,此时通过r的电流为.