人教版 (2019)选择性必修 第二册2 法拉第电磁感应定律练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册2 法拉第电磁感应定律练习题，共11页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2.2法拉第电磁感应定律专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第二册一、选择题（共15题）1．下列说法正确的是：（       ）A．若一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零B．由可知，磁感应强度大小与放在该处的小段通电导线IL的乘积成反比C．由可知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比D．穿过闭合回路中的磁通量均匀增加时，回路中产生的感应电动势也均匀增加2．如图所示，在直线XY左右两边有方向垂直纸面向内和向外的匀强磁场，磁感应强度都为0.3T。半径为0.1m，顶角为90°的两个扇形组成的回路，以200rad/s的角速度绕O点在纸面内顺时针方向转动。设回路的电阻为0.4Ω，规定电流沿ABCDA流动时为正，θ=∠XOB，下列关于回路中电流I与θ的图像正确的是（　　）A． B．C． D．3．如图所示，下端接有电阻R的“U”形光滑金属导轨与水平面成θ角，导轨所在空间有一与导轨平面垂直的匀强磁场．导轨上有一个金属棒，金属棒与两导轨垂直且接触良好，在沿着斜面向上且与棒垂直的拉力F作用下，金属棒沿导轨匀速上滑，则下列说法正确的是
A．拉力做的功等于该金属棒的机械能的增量B．拉力做的功等于该金属棒重力势能的增量与回路产生的热量之和C．该金属棒所受的拉力、安培力、重力做功之和等于回路产生的热量D．拉力对该金属棒做的功等于回路中产生的电能4．如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合正方形线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，则拉力对环做功之比Wa：Wb等于A．1：2 B．2：1 C．1：4 D．4：15．如图虚线所示的范围内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，矩形线框abcd沿水平方向并自左向右匀速通过磁场．当线框通过图中①、②、③位置时，线框内的感应电流分别为，则A． B． C． D．6．如图甲所示，边长为0.1m的单匝正方形线圈abcd的总电阻为5Ω，将线圈置于垂直线圈平面向里的磁场中，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，则 A．线圈中感应电流的方向为adcbaB．线圈有扩张的趋势C．线圈中的感应电流为0.1AD．t=0.1s时，线圈的ab边所受的安培力大小为1×10-5N7．在匀强磁场中有一N匝、半径为a的圆形线圈（其总电阻为R）和一仪器（内阻不计）串联，线圈平面与磁场垂直．当线圈迅速由静止翻转180°，该仪器指示有电量q通过，根据已知q、N、a、R可计算出磁感强度B等于A． B． C． D．8．如图所示，MN和PQ为两根光滑且足够长的平行金属导轨，并将其固定在水平地面上，虚线ef左侧的匀强磁场垂直于轨道面向下，右侧的匀强磁场垂直于轨道面向上。在垂直导轨MN的方向上放着金属棒ab和cd，分别处于ef右侧和左侧的匀强磁场中。用平行于导轨MN方向的外力拉动导体棒ab，使其沿轨道运动，这时可以观察到金属棒cd向左运动。设整个过程中，金属棒ab和cd都不会离开各自所在的有界磁场区域。下列说法正确的是（　　）A．金属棒cd中电流方向从d→cB．金属棒ab中电流方向从b→aC．金属棒ab可能向左匀加速运动D．金属棒ab一定向左匀减速运动9．如图所示，在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈，从相同的高度由静止开始释放，三个线圈都是用相同的金属材料制成的边长一样的矩形，A、B线圈闭合，但A线圈的导线比B的线圈粗，C线圈有一个缺口。则A、B、C线圈进入磁场瞬间加速度大小关系是（　　）A． B． C． D．10．如图所示，有一边长为l的正方形导线框，质量为m，由高h处自由落下，其下边进入匀强磁场区域后，线框开始做减速运动，直到其上边刚穿出磁场时，速度减小为边刚进入磁场时速度的一半，此匀强磁场的宽度也是l，则下列结论正确的是（　　）A．线框穿过磁场区域时做匀减速直线运动B．线框穿过磁场区域过程中感应电流方向始终不变C．线框边刚进入磁场与线框边即将穿出磁场时相比，边两端电压之比为D．线框进入磁场的过程中产生的焦耳热大于线框穿出磁场过程中产生的焦耳热11．用两根足够长的粗糙金属条折成“「”型导轨，右端水平，左端竖直，与导轨等宽的粗糙金属细杆ab、cd和导轨垂直且接触良好．已知ab、cd杆的质量、电阻值均相等，导轨电阻不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在水平拉力F作用下沿导轨向右匀速运动时，cd杆沿轨道向下运动，以下说法正确的是 (       )A．cd 杆一定向下做匀速直线运动B．cd 杆一定向下做匀加速直线运动C．F 做的功等于回路中产生的焦耳热与ab杆克服摩擦做功之和D．F 的功率等于ab杆上的焦耳热功率与摩擦热功率之和12．如图所示，两块水平放置的平行金属板间距为d，定值电阻的阻值为R，竖直放置线圈的匝数为n，绕制线圈导线的电阻为R，其他导线的电阻忽略不计．现在竖直向上的磁场B穿过线圈，在两极板中一个质量为m，电量为q，带正电的油滴恰好处于静止状态，则磁场B的变化情况是（   ）A．均匀增大，磁通量变化率的大小为B．均匀增大，磁通量变化率的大小为C．均匀减小，磁通量变化率的大小为D．均匀减小，磁通量变化率的大小为13．下列说法中正确的是A．法拉第通过研究电磁感应现象得出了法拉第电磁感应定律B．安培通过研究电荷之间相互作用的规律得到了安培定则C．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象之间的联系D．汤姆孙通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量14．如图，和是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一个阻值为R的定值电阻，平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中（重力加速度为g）（　　）A．金属棒克服安培力做的功等于金属棒产生的焦耳热B．金属棒克服安培力做的功为C．金属棒产生的电热为D．金属棒运动的时间为15．一个电子感应加速器的简化模型如图。半径为r0的圆形区域中存在垂直纸面向里的磁场，磁感应强度为B1，令B1随时间均匀增加，从而产生感生电场加速粒子。在r≥r0的环形区域中也存在向里的磁场，磁感应强度为B2。欲使带正电荷q的粒子能在环形区域内沿半径r=r0的圆形轨道上不断被加速。则下列说法正确的是（　　）A．要粒子半径不变，则B2应保持恒定B．粒子运动一周，所受电场力对它不做功C．该装置只能加速正粒子D．当B1随时间均匀增加时，B2也随时间应均匀增加二、填空题（共4题）16．一个面积S=4×10－2 m2、匝数n=100匝的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈面，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图所示，由图可知，在开始2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于________Wb，在开始2s内穿过线圈的磁通量的变化率等于______Wb/s，在开始2s内线圈中产生的感应电动势等于_____V17．半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd外，匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域，如下图甲所示．当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，则穿过圆形线圈磁通量的变化率为________，t0时刻线圈产生的感应电流为________．18．如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距L＝1m，上端接有阻值为R＝3Ω的电阻，虚线OO′下方有垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0．1kg、电阻r＝1Ω的垂直于导轨放置的金属杆ab从OO′上方某处由静止释放，杆下落的过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v­t图像如图乙所示．（g取10 m/s2），则：（1）磁感应强度B的大小为_________________；（2）杆在磁场中下落0．1s的过程中电阻R产生的热量_________________．19．“研究回路中感应电动势E与磁通量变化快慢的关系”实验，如图1所示，某同学改变磁铁释放时的高度，作出E-△t图象寻求规律，得到如图2所示的图线。由此他得出结论：磁通量变化的时间△t越短，感应电动势E越大，即E与△t成反比。若对实验数据的处理可以采用不同的方法。（1）如果横坐标取___________，就可获得如图3所示的图线；（2）若在（1）基础上仅增加线圈的匝数，则图3实验图线的斜率将_________(填“不变”“增大”或“减小”)。三、综合题（共4题）20．如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为 B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd， 其边长为 L，每边电 阻为 R，ad边与磁场边界平行。从 ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在垂直磁场边界向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求：(1)ad 两点间的电压大小(2)拉力所做的功W；(3)通过线框某一横截面的电量q为多大？21．如图MN、PQ是竖直的光滑平行导轨，相距L=0.5m。上端接有电阻R=0.8Ω，金属杆ab质量m=100g，电阻r=0.2Ω。整个装置放在垂直向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1.0T。杆ab从轨道上端由静止开始下落，下落过程中ab杆始终与轨道保持良好的接触，当杆下落10m时，达到最大速度。试讨论：(1)ab杆的最大速度；(2)从静止开始达最大速度电阻R上获得的焦耳热；(3)从静止开始达最大速度的过程中，通过金属杆的电量。22．如图所示，QMH与DEK为两根固定的平行水平金属导轨，在QD和ME两侧分别接有相同的弧形金属导轨PQ、CD、MN、EF，导轨间距均为l。水平金属导轨QM和DE长度皆为L（足够长），只在其间分布有竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场。水平导轨MH和EK间接有阻值为2R的定值电阻，由电键S控制通断，其它电阻均不计。a、b为材料相同、长度都为l的导体棒，跨接在弧形导轨上。已知a棒的质量为2m、电阻为R，b棒的质量为m、电阻为2R，初始b棒用插销固定（图中未画出）。两棒距水平导轨高度都为h，由静止释放a棒、b棒，两棒会分别通过DQ、EM进入匀强磁场区域，a棒、b棒在水平导轨上运动时不会相碰。两棒与导轨接触良好，不计棒与导轨间的摩擦。（1）若闭合电键S，b棒插销固定，让a棒由静止释放，求a棒减速为零时，通过定值电阻的电量和其上产生的焦耳热分别为多大？（2）若拔去金属棒b的插销，断开电键S，同时释放a、b棒，两棒进入磁场后，立即撤去弧形轨道，如先离开磁场的某金属棒在离开磁场前已做匀速运动，则此棒从进入磁场到匀速运动的过程中其上产生的焦耳热多大？（3）在（2）的情形下，求a、b两棒在磁场区域运动中的最近间距为多大？23．如图所示，竖直放置的平行导轨上搁置了一根与导轨接触良好的金属棒，当棒下落时，能垂直切割磁感线，试标出棒的感应电流方向和所受磁场力的方向.(      )
参考答案：1．C2．A3．B4．C5．D6．D7．A8．A9．D10．D11．C12．A13．C14．D15．D16．     0.16     0.08     817．     ；     ；18．     2T     0.075J19．          增大20．(1)；(2)；(3)21．(1)4m/s；(2)7.36J；(3)5C22．（1），；（2）；（3）23．