人教版 (2019)选择性必修 第二册第二章 电磁感应综合与测试精品单元测试课时练习

第二章  电磁感应

能力拔高卷

班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________

（考试时间：60分钟  试卷满分：100分）

注意事项：

1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。

2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。

3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。

第Ⅰ卷（选择题 共48分）

一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

1．（2021·云南省玉溪第一中学）如图所示，要使铜制线圈c中有顺时针方向（从左向右看）的感应电流产生且被螺线管排斥，则金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做的运动可能是（　　）

A．向左的加速运动 B．向左的匀速运动

C．向右的加速运动 D．向右的减速运动

2．（2021·重庆市第七中学校高三模拟预测）在油电混合小轿车上有一种装置，刹车时能将车的动能转化为电能，启动时再将电能转化为动能，从而实现节能减排。图中，甲、乙磁场方向与轮子的转轴平行，丙、丁磁场方向与轮子的转轴垂直，轮子是绝缘体，则采取下列哪个措施，能有效地借助磁场的作用，让转动的轮子停下（　　）

A．如图甲，在轮上固定如图绕制的线圈

B．如图乙，在轮上固定如图绕制的闭合线圈

C．如图丙，在轮上固定一些细金属棒，金属棒与轮子转轴平行

D．如图丁，在轮上固定一些闭合金属线框，线框长边与轮子转轴平行

3．（2021·福建省福州外国语学校高二期中）如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法中正确的有（　　）

A．当S闭合时，立即变亮，逐渐变亮

B．当S闭合时，一直不亮，立即变亮

C．当S断开时，立即熄灭

D．当S断开时，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭

4．（2021·安徽定远二中高二月考）如图，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一个三角形闭合导线框，由位置1沿纸面匀速运动到位置2。取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点，规定顺时针方向为电流的正方向，则下图中能正确反映线框中电流与时间关系的是（　　）

A． B．C． D．

5．（2021·临沂市兰山区教学研究室高三开学考试）图甲为100匝面积为100cm2的圆形金属线圈处于匀强磁场中，磁场方向垂直线框平面，t = 0时刻磁场方向如图甲所示，磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，线框电阻为5Ω。下列说法正确的是（   ）

A．0 ~ 2s内，线圈中感应电动势为0.04V

B．第3s内，线框中感应电流为0.8A

C．第5s内，线框中感应电流方向沿逆时针方向

D．0 ~ 2s内和3s ~ 5s内，通过线框某横截面的电荷量之比为1：2

6．（2021·全国高二课时练习）如图所示，粗细均匀的、电阻为r的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为B，圆环直径为l；长为l、电阻为的金属棒ab放在圆环上，以v0向右运动，当ab棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为（　　）

A．0 B．Blv0 C． D．

7．（2020·河北新华·石家庄二中高二期中）如图所示，光滑平行金属导轨、放置在同一水平面内，M、P之间接一定值电阻R，金属棒垂直导轨放置，金属棒和导轨的电阻均不计，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。时对金属棒施加水平向右的外力F，使金属棒由静止开始做匀加速直线运动，下列关于通过金属棒的电流i、通过电阻R的电荷量q、拉力F和拉力的功率P随时间变化的图象，正确的是（　　）

A． B．

C． D．

8．（2021·陕西碑林·西北大学附中高三开学考试）如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样材料和粗细的的导线制成，匝数均为N匝，线圈边长，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，不考虑线圈之间的相互影响，则下列说法正确的是（　　）

A．两线圈内产生逆时针方向的感应电流 B．a、b线圈中感应电动势之比为4∶1

C．a、b线圈中感应电流之比为4∶1 D．a、b线圈中电功率之比为4∶1

9．（2021·渝中·重庆巴蜀中学高二月考）电磁感应现象在生产、生活中有广泛的应用，关于下列应用说法正确的是（　　）

A．电子感应加速器入恒定电流，恒定电流的磁场会产生电场使电子加速

B．磁电式仪表的线圈常用铝框做骨架是因为铝框中感应电流使导体受到安培力而运动

C．交流感应电动机是利用了电磁驱动的原理

D．欧姆表测变压器原线圈电阻时，由于右边的同学两手分别握住线圈裸露的两端，断电时有电击的感觉，是因为断电时线圈有自感现象

10．（2021·辽源市田家炳高级中学校）如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一个水平面内，线圈A中通以如图所示的交变电流，设时电流沿逆时针方向。下列说法中正确的是（　　）

A．内，线圈B有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势

B．内，线圈B有逆时针方向的电流，但没有扩张或收缩的趋势

C．在时刻，线圈B的电流大小和方向同时改变

D．在时刻，线圈A、B的作用力最小

11．（2020·张家口市第一中学）如图所示，半径为L的金属圆环固定，圆环内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。长为L、电阻为r的导体棒OA，一端固定在通过圆环中心的O点，另一端与圆环接触良好。在圆环和O点之间接有阻值为R的电阻，不计金属圆环的电阻。当导体棒以角速度ω绕O点逆时针匀速转动时，下列说法正确的是（　　）

A．O点的电势高于A点的电势

B．导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为BL2ω

C．OA两点间电势差大小为

D．增大导体棒转动的角速度，电路中的电流增大

12．如图所示，两电阻可忽略的光滑平行金属导轨倾斜固定，倾角为a，两导轨之间的距离为L，空间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场B。将质量为m、长度为L、阻值为R的金属杆1垂直导轨放置，在金属杆1上加一沿导轨平面向上的恒力F，使金属杆1沿导轨向上加速运动，经过一段时间将完全相同的金属杆2垂直导轨放上，从此时刻开始计时，金属杆2刚好静止而金属杆1沿导轨向上做匀速直线运动，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）

A．F=mgsinα

B．金属杆匀速运动时的速度大小为

C．t时间内金属杆2上产生的焦耳热

D．t时间内流过金属杆1某截面的电荷量为

第II卷（非选择题 共52分）

二、填空题（满分15分）

13．（2021·广东高二期末）如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向

（1）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。（______）

（2）将线圈A插入线圈B中，合上开关S，能使线圈B中磁通量增加的实验操作是（______）

A．插入铁芯F

B．拔出线圈A

C．使变阻器阻值R变小

D．断开开关S

（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，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______（填写“大”或“小”），原因是线圈中的______（填写“磁通量”或“磁通量的变化量”或“磁通量变化率”）第一次比第二次的大。

14．（2021·江苏）如图甲所示是某同学研究自感现象的实验电路图，并用电流传感器显示出断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流（如图乙所示）。已知电源电动势，内阻不计，灯泡的阻值为，电阻R的阻值为。

（1）线圈的直流电阻为________Ω。

（2）断开开关前，通过灯泡的电流大小为________，断开开关后，通过灯泡的电流的最大值为________，开关断开前后比较，通过灯泡的电流的方向________（填“相同”或者“相反”）。

（3）开关断开时，该同学观察到的现象为：_______________。

三、解答题（满分37分，其中15题10分，16题12分，17题15分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分）

15．（2021·云南昆明一中高三月考）如图所示，导轨、竖直放置，和一端连在一起，区域为等腰直角三角形，空间存在大小为垂直导轨平面向里的匀强磁场，、间距离为。导体棒的质量为，单位长度的电阻为，与间的高度差也为。现将导体棒由静止释放，在其到达前已经匀速运动，导体棒下落过程中始终处于水平状态并与导轨良好接触，不计导轨的电阻和摩擦，重力加速度为。求：

（1）导体棒匀速运动时的速度；

（2）由释放到运动至过程中通过导体棒的电荷量及其产生的热量；

（3）当导体棒运动到下方后为了保持其匀速运动需要施加一外力，则导体棒下降到点的过程中，若以位置为高度起点，外力随下降高度变化的表达式。

16．（2021·河北唐山·）足够长的两平行的金属轨道AM、CP水平放置，间距为d，金属轨道右端与竖直放置半径为R的绝缘圆轨道MN、PQ平滑连接，在EMPF区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，其左边界EF与AC的间距为R。将金属棒a放置在AC位置，金属棒b放置在MP左侧附近，a、b两金属棒的质量分别为2m和m。现对金属棒a施加F=32mg的水平拉力，当金属棒到达磁场边界时撤去外力，一段时间后，金属棒b经过圆轨道的最高点，此时两圆轨道对b的总压力FN=3mg。不计两导体棒与轨道间的摩擦，求：

（1）金属棒a进入磁场时，金属棒a的速度；

（2）金属棒b离开磁场时，金属棒a的速度。

17．（2021·广东珠海·高三开学考试）匝数N=1000、面积S=20cm2、电阻r=1Ω的线圈水平放置，匀强磁场B1竖直向下穿过线圈，其磁感应强度B1按如图所示的规律变化。线圈两端分别连接两根完全相同的劲度系数为k=100N/m、电阻为R=1.5Ω的金属弹簧，两金属弹簧上端固定在水平天花板上，下端悬挂一根水平金属棒。另有一水平匀强磁场B2垂直金属棒分布（如图所示），其磁场宽度为L=10cm。闭合开关后，两弹簧的长度均变化了△x=0.5cm。导线和金属棒的电阻不计，求：

（1）闭合开关后，通过金属棒的电流大小。

（2）磁感应强度B2的大小。