第二章《电磁感应》高分必刷巩固达标检测卷(基础版).docx

第二章《电磁感应》高分必刷巩固达标检测卷（基础版）
一、单选题
1．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自左向右滑动过程中，线圈ab将（　　）
A．静止不动
B．逆时针转动
C．顺时针转动
D．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向
2．电阻、电容与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过的电流方向和电容器极板的带电情况是（    ）

A．从a到b，上极板带正电 B．从a到b，下极板带正电
C．从b到a，上极板带正电 D．从b到a，下极板带正电
3．以下四图都与电磁感应有关，下列说法正确的是（　　）

A．真空冶炼炉能在真空环境下，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属
B．当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相反方向转动
C．金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属
D．磁电式仪表，把线因绕在铝框骨架上，目的是起到电磁驱动的作用

4．下列关于互感现象的说法不正确的是（　　）
A．一个线圈中的电流变化时，与之靠近的线圈中产生感应电动势的现象称为互感现象
B．互感现象的实质是电磁感应现象，同样遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律
C．利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈，所以人们制造了收音机的“磁性天线”
D．在电力工程以及电子电路中不会出现互感现象而影响电路的正常工作
5．如图所示，正方形导线框放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示，时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里。下列选项中能表示线框的边受到的安培力随时间的变化关系的是（规定水平向左为F的正方向）（　　）

A． B．
C． D．

6．如图所示，两根足够长的平行直导轨AB、CD与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，A、C两点间接有阻值为R的定值电阻，一根质量均匀分布的直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，金属杆的阻值为r，其余部分电阻不计，金属杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现将外力F沿与导轨平行的方向作用在金属杆上，让其由静止开始沿导轨向上做匀加速直线运动，则下列外力F与作用时间t的图像中正确的是（　　）

A．B．C． D．
7．如图所示，半径为L的小圆与半径为3L的圆形金属导轨拥有共同的圆心，在小圆与导轨之间的环形区域存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。现将一长度为3L导体棒置于磁场中，让其一端O点与圆心重合，另一端A与圆形导轨良好接触。在O点与导轨间接入一阻值为r的电阻，导体棒以角速度ω绕O点沿逆时针方向做匀速圆周运动，其他部分电阻不计。下列说法正确的是（  ）

A．导体棒O点的电势比A点的电势高
B．电阻两端的电压为
C．在导体棒旋转一周的时间内，通过电阻的电荷量为
D．在导体棒旋转一周的时间内，电阻产生的焦耳热为

8．如图所示，空间存在垂直于纸面的匀强磁场，在半径为a的圆形区域内部及外部，磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B。一半径为b（b＞a）、电阻为R的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合。当内、外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中，通过导线环截面的电荷量为（  ）

A． B．
C． D．
9．如图所示，有一边长为L的正方形导线框abcd，质量为m，距一有界匀强磁场上边界h处自由下落，如图所示，其下边ab进入匀强磁场区域后，线圈开始做匀速运动，直到其上边cd刚刚开始传出匀强磁场为止，此匀强磁场区域宽度也是L，已知重力加速度为g，则能用物理量m，g，h，L求得（　　）

A．线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热
B．线框在穿越匀强磁场过程中通过导线横截面的电量
C．线框的电阻
D．匀强磁场的磁感应强度

10．如图所示，竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L，上方连接一阻值为R的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场。两根完全相同的金属杆1和2靠在导轨上，金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好，电阻均为r、质量均为m；将金属杆1固定在磁场的上边缘，且仍在磁场内，金属杆2从磁场边界上方h0处由静止释放，进入磁场后恰好做匀速运动。现将金属杆2从磁场边界上方h（h<h0）处由静止释放，在金属杆2进入磁场的同时，由静止释放金属杆1，下列说法正确的是（　　）

A．两金属杆向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b
B．回路中感应电动势的最大值为
C．磁场中金属杆1与金属杆2所受的安培力大小、方向均不相同
D．任何时刻金属杆1与2的速度之差均为
二、多选题
11．下列说法正确的是（  ）
A．变化的磁场可以使闭合电路中产生感应电流
B．在没有导体的空间中，变化的磁场不会产生感生电场
C．恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场
D．感生电场的方向可以用楞次定律来判定

12．如图所示为演示自感现象的实验电路图，线圈的自感系数较大，且使滑动变阻器R接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等，下列判断正确的是（　　）

A．接通开关S，灯A1、A2立即变亮
B．接通开关S，灯A1逐渐变亮，灯A2立即变亮
C．接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1、A2逐渐熄灭
D．接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1逐渐熄灭，灯A2闪一下后逐渐熄灭
13．如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为θ，一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部。当给环通以恒定的电流I，圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环全程上升的最大高度为H。已知重力加速度为g，不计空气阻力，磁场的范围足够大。在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．圆环先做加速运动后做减速运动
B．在时间t内安培力对圆环做功为mgH
C．圆环运动的最大速度为－gt
D．圆环先有扩张后有收缩的趋势

14．如图甲所示，粗糙水平面上固定一长直导线，其左侧放置一个正方形的金属线框（俯视图），现导线中通以如图乙所示的电流，线框始终保持静止状态，规定导线中电流方向向下为正，在0～2t0时间内，则（　　）

A．线框中感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向
B．线框受到的安培力先向右，后向左
C．线框中感应电流一直沿顺时针方向
D．线框受到的安培力方向始终向左
15．在如图所示的甲、乙、丙中除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动。甲图中的电容器C原来不带电，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦不计。图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长，今给导体棒一个向右的初速度v0，导体棒的最终运动状态是（　　）

A．三种情况下，导体棒最终均静止
B．图甲、丙中导体棒最终将以不同的速度做匀速运动；图乙中导体棒最终静止
C．图甲、丙中，导体棒最终将以相同的速度做匀速运动
D．甲、乙两种情况下，电阻R上产生的焦耳热一定不同

16．如图，光滑水平面上两虚线之间区域内存在垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为。边长为的正方形导线框沿图示速度方向进入磁场，当对角线刚进入磁场时线框的速度大小为，方向与磁场边界成角，若线框的总电阻为，则(　　)

A．刚进入磁场时线框中的感应电流大小为
B．刚进入磁场时线框所受安培力大小为
C．刚进入磁场时两端的电压为
D．进入磁场后线框中的感应电流逐渐变小

三、实验题
17．在“探究法拉第电磁感应现象”实验中，某同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关组成的部分电路已连接好了，如图所示：

（1）请使用两根导线，将电路补充完整。( )
（2）此实验中使用的电表应是___________。（填选项前的字母）
A． 灵敏电流表　　　　B． 大量程的电压表　　　　C． 倍率适宜的欧姆表
（3）正确选择电表和连接电路后，开始实验探究。下列说法正确的是( )　　　　
A．开关闭合后，线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出，都不会引起电表的指针偏转
B．线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，电表的指针均会偏转
C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电表的指针静止在中央零刻度
D．开关闭合后，只要移动滑动变阻器的滑片P，电表的指针一定会偏转

18．某校高二物理研究学习小组的小王同学用如图甲、乙所示电路研究电磁感应现象，小李同学用如图丙所示电路研究自感现象。

（1）小王同学为判断线圈绕向，将灵敏电流计G与线圈M连接，如图甲所示。当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。将磁体N极向下从线圈上方竖直插入M时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为沿________（选填“顺时针”或“逆时针”）由a端开始绕至b端。
（2）如图乙所示，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关S后，将A线圈迅速从B线圈拔出时，电流计指针将____；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将______。（以上两空选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）
（3）在图乙中，小王同学第一次将滑动变阻器的触头从变阻器的右端快速滑到左端，第二次将滑动变阻器的触头从变阻器的右端慢慢滑到左端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度________（选填“大”或“小”）。
（4）小李同学用图丙中（1）（2）两个电路研究通电自感和断电自感现象，图中L是一带铁芯的线圈，直流电阻忽略不计，A、B是额定电压为的灯泡，直流电源为一节新的干电池。实验过程中可能会观察到的现象：①慢慢变亮，然后亮度不变②立即变亮，然后亮度不变③立即变亮，然后慢慢熄灭④慢慢熄灭⑤立即熄灭⑥闪亮一下，然后熄灭。两电路电键S闭合后，小灯泡A将______，小灯泡B将______；S断开后，小灯泡A将_____，小灯泡B将______。请你将小李同学观察到的实验现象对应的序号填在相应的横线上。

四、解答题
19．如图所示，间距为的两条平行光滑竖直金属导轨、足够长，底部Q、N之间连有一阻值为的电阻，磁感应强度为的匀强磁场与导轨平面垂直，导轨的上端点P、M分别与横截面积为的10匝线圈的两端连接，线圈的轴线与大小均匀变化的匀强磁场平行，开关K闭合后，质量为、电阻值为的金属棒恰能保持静止。若断开开关后时金属棒恰好达到最大速度，金属棒始终与导轨接触良好，其余部分电阻不计，g取。求：
（1）金属棒恰能保持静止时，匀强磁场的磁感应强度的变化率；
（2）金属棒下落时能达到的最大速度v；
（3）金属棒从开始下落到恰好运动至最大速度的过程中，经过金属棒的电量q和金属棒产生的焦耳热Q。

20．一个阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1、电容为C的电容器连接成如图（a）所示回路。金属线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计。求：
（1）通过电阻R1的电流大小和方向；
（2）0～t1时间内通过电阻R1的电荷量q；
（3）t1时刻电容器所带电荷量Q。

21．光滑的平行金属导轨间距d=0.5m，轨道平面与水平面的夹角为θ=30°，导轨上端接一个阻值为R=0.6Ω的电阻，导轨所在空间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B=1T，如图所示。一根质量m=0.5kg、电阻r=0.4Ω的金属棒ab垂直于导轨放在导轨最上端，且与导轨接触良好，其余部分电阻不计。棒与导轨始终垂直，g取10m/s2，从静止释放金属棒，试求：
（1）当棒的速度为v=6m/s时，ab棒两端的电压U和此时棒克服安培力做功的功率；
（2）当棒的加速度a=3m/s2时，电阻R消耗的功率。

22．如图甲所示，在倾角为的光滑斜面上，有一质量为矩形金属导体框 ACDE，其中AC、DE长为，电阻均为；AE、CD 足够长且电阻不计，AC与斜面底边平行。另外有一导体棒MN质量为，长为，电阻也为，平行于AC放置在导体框上，其上方有两个垂直斜面的立柱阻挡，导体棒MN与导体框间的动摩擦因数，在MN下方存在垂直斜面向上、磁感应强度的匀强磁场，MN上方（含MN处）存在沿斜面向上、大小也为的匀强磁场。时刻在DE边给导体框施加一个沿斜面向上的拉力F，导体框在向上运动过程中，测得导体棒MN两端电压随时间变化关系如图乙所示，经过2s后撤去拉力，此过程中拉力做功。导体棒MN始终与导体框垂直且紧靠立柱。求：
（1）前2s内金属导体框的加速度大小；
（2）前2s内拉力F与时间t的变化关系；
（3）在拉力作用这段时间内，棒MN产生的焦耳热。