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    2.2法拉第电磁感应定律基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版(2019)选择性必修第二册练习题
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    物理选择性必修 第二册第2节 法拉第电磁感应定律当堂达标检测题

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    这是一份物理选择性必修 第二册第2节 法拉第电磁感应定律当堂达标检测题,共13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基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版(2019选择性必修第二册

    一、选择15题)

    1如图所示,两条相互平行足够长的水平光滑金属导轨,距离为L,导轨内有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,导轨左侧接电容器C、电阻R1R2,垂直导轨且与导轨接触良好的金属杆AB在水平恒力F作用下静止开始向右运动,t0时刻起撤去外力。金属杆和导轨的电阻均不计,下 列说法正确的是(  )

    A金属杆在F作用下做匀加速运动

    B金属杆向右运动过程中一直没有电流通过R1

    C金属杆向右运动过程中流过R2的电流始终是从a流向b

    D金属杆向右运动过程中电容器两端电压始终等于AB杆产生的电动势

    2.如图所示,三个相同的金属圆环内,存在着不同的有界匀强磁场,虚线表示环的某条直径,已知所有磁场的磁感应强度随时间变化都满足B=kt,方向如图.测得A环中感应电流强度为I,则B环和C环内感应电流强度分别为( )

    AIB=IIC=0 BIB=IIC=2I

    CIB=2IIC=2I DIB=2IIC=0

    3如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,导轨的端点MN用电阻可以忽略的导线相连,两导轨间的距离L=0.20m,导轨之间有垂直于桌面向下的磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场。一电阻为r=1Ω、质量为m=0.1kg的金属杆PQ可在导轨上以恒定的速度v=10m/s向导轨的右端无摩擦滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直,则(  )

    A通过杆PQ的电流方向是从PQ

    B回路中的感应电动势为0.8V

    C回路中的感应电流为8A

    D作用在金属杆上的外力为0.64N

    4如图所示,将粗细均匀的导体圆环固定在竖直平面内,圆环半径为a,圆环的最高点A处用铰链连接粗细均匀的导体棒AD,导体棒的长度为2a,电阻为r,圆环电阻不计,整个装置处于垂直纸面向里的 x匀强磁场中。现使导体棒AD绕铰链从水平位置开始顺时针匀速转动,导体棒与圆环始终接触良好。导体棒转动一周的过程中,i表示 x流过导体棒的电流,取电流从A流向D的方向为正方向,则正确描述电流i随时间t变化关系的是(  )

    A B 

    C D

    5现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图甲所示,上、下为电磁体的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室。图乙为真空室的俯视图,电子在真空室中做圆周运动。电磁体线圈中电流可以变化,产生感生电场使电子加速。某时刻电磁体线圈中电流如图所示,电子逆时针方向运动。下列说法中正确的是(  )

    A此时真空室中磁场方向由上向下 B感生电场对电子的作用力给电子提供向心力

    C电子做圆周运动的向心加速度大小始终不变 D为使电子加速,图中电流应该由小变大

    6现代科学研究中常用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备. 电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成. 当电磁铁绕组通以变化的电流时会产生变化的磁场,穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化,这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场,电子将在涡旋电场作用下得到加速. 如图所示(上方为侧视图,下方为真空室的俯视图),若电子被约束在半径为的圆周上运动,当电磁铁绕组通以图中所示的电流时(  

    A电流增大时,电子在轨道上顺时针运动

    B保持电流的方向不变,当电流减小时,电子将加速

    C保持电流的方向不变,当电流增大时,电子将加速

    D被加速时电子做圆周运动的周期不变

    7.如图所示,闭合金属圆环从高为h的曲面左侧自由滚下,又滚上曲面右侧,环平面与运动方向均垂直于非匀强磁场,环在运动过程中摩擦阻力不计,则下列说法不正确的是( )

    A.环滚上曲面右侧的高度等于h

    B.运动过程中环内有感应电流

    C.环滚入曲面左侧的高度小于h

    D.运动过程中安培力对环一定做负功

    8如图所示,将中间一段折成矩形的硬导线放置在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中(磁场范围足够大),均已知。导线两端用电刷与外电路连接,外电路接有额定功率为P的小灯泡,整个电路除小灯泡以外电阻不计。现用外力摇动手柄,使导线以角速度匀速转动,小灯泡正常发光。小灯泡的电阻为(  )

    A B C D

    9如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻,导体棒与三条导线接触良好,匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略,当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是(  )

    A流过的电流为由,流过的电流为由

    B流过的电流为由,流过的电流为由

    C流过的电流为由,流过的电流为由

    D流过的电流为由,流过的电流为由

    10如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,下列说法正确的是:           

    AF做的功等于棒的机械能增加量

    BF做的功与重力做功之和等于棒的动能增加量

    CF做的功等于电阻R产生的焦耳热

    DF做的功等于电阻R产生的热量和棒的机械能增加量之和

    11如图所示,在光滑绝缘水平面上有一正方形线框,线框由均匀电阻丝制成,边长为L,总电阻值为r。两条平行虚线之间存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场方向竖直向下。线框沿垂直于方向的速度进入磁场,当对角线刚进入磁场时线框的速度大小为v,方向与磁场边界成角,则对角线刚进入磁场时(  )

    A线框产生的感应电动势为 B线框中的感应电流为

    C线框所受安培力大小为 D两端的电压为

    12如图所示,MN为两个用同种材料同规格的导线制成的单匝闭合圆环线圈,其圆环半径之比为21,两线圈置于同一个垂直于环面向里的匀强磁场中。若不考虑线圈之间的相互影响,当匀强磁场的磁感应强度随时间均匀增大时,下列判断中正确的是(  )

    A两线圈中感应电动势之比EMEN=21

    B两线圈中感应电流之比IMIN=11

    C两线圈中感应电流的功率之比PMPN=81

    D两线圈中感应电流的方向均为顺时针方向

    13如图所示,在光滑的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大.一个半径为a,质量为m,电阻为R的金属圆环垂直磁场方向,从圆环与边界线PQ相切时开始,在外力作用下以速度v向右匀速运动,到圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,下列说法正确的是( 

    A此时圆环中的电动势大小为2Bav

    B此时圆环中的电流方向为逆时针方向

    C此过程中圆环中的电动势均匀增大·

    D此过程中通过环截面的电量为

    14如图所示,两根平行长直金属导轨,固定在同一水平面内,间距为d,其左端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,一质量为m的导体棒ab垂直于导轨放置,且与两导轨接触良好,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒在水平向右、垂直于棒的恒力F作用下,从静止开始沿导轨运动距离l时,速度恰好达到最大(运动过程中导体棒始终与导轨保持垂直),设导体棒接入电路的电阻为r导轨电阻不计,重力加速度大小为g,在这一过程中(  )

    A导体棒运动的平均速度为

    B流过电阻R的电荷量为

    Cab两端的最大电压为

    Dab两端的最大电压为

    15PQQR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面,一导线框位于纸面内,线框的邻边都相互垂直,边与磁场的边界P重合。导线框与磁场区域的尺寸如图。从t0时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域。以为线框中电动势的正方向。用e表示回路的电动势,,则以下e-t示意图中正确的是(  )

    A B

    C D

    二、填空题4题)

    16有一个匝线圈面积为,在时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了,则这段时间内穿过匝线圈的磁通量的变化量为______,磁通量的变化率为______穿过一匝线圈的磁通量的变化量为______,磁通量的变化率为______

    17如图所示,桌面上放一10匝的线圈,线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁体.当磁体竖直向左运动时,穿过线圈的磁通量将______(选填变大变小).在上述过程中,穿过线圈的磁通量变化了1.0Wb,经历的时间为0.5s,则线圈中的感应电动势为_____V

    18如图(甲)所示螺线管的匝数n=3000,横截面积S=20cm2,电阻r=2Ω,与螺线管串联的外电阻R=4Ω.若穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图(乙)所示的规律变化,则理想电压表示数为________,电阻R上消耗的电功率_________.

    19如图,不同速度(第一次是自由落体、第二次是缓慢)插入磁铁时,电流表的指针偏转大小_____(填相同不相同;哪一次的大______

    三、综合4题)

    20如图所示,竖直放置的形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场的高和间距均为d,磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由距离磁场上表面h处静止释放,进入磁场时的速度是进入磁场时速度的2倍。金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g。求

    1)将要进入磁场时的加速度大小和速度大小

    2)将要离开磁场时速度大小和加速度大小

    3)穿过磁场产生的热量

    4)穿过磁场产生的热量和穿过磁场产生的热量是否相等,简单说出理由

    21如图甲所示,MNPQ是两根互相平行、竖直放置足够长的光滑金属导轨,其间距,垂直两金属导轨所在的竖直面的匀强磁场,磁感应强度大小是一根与导轨垂直且始终接触良好的金属杆,其电阻、质量未知.开始时,将开关S断开,让杆从位置1由静止开始自由下落,一段时间后,再将S闭合,杆ab继续运动到位置2,金属杆从位置1运动到位置2的速度随时间变化的图像如图乙所示重力加速度g,导轨电阻与空气阻力均不计,求:

    1)位置1与位置2间的高度差和金属杆的质量;

    2)金属杆从位置1运动到位置2,回路产生的焦耳热和经过金属杆某一横截面积的电量;

    3)若开始时,在金属杆的中点给金属杆施加一个竖直向上的恒力,让金属杆仍从位置1由静止开始自由下落,一段时间后,再将S闭合,金属杆也立即匀速并继续运动到位置2,则此过程金属杆从位置1运动到位置2的时间为多少?

    22如图,间距为l的光滑平行金属导轨,水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,导轨左端接有阻值为R的定值电阻,一质量为m的金属杆放在导轨上。金属杆在水平外力作用下以速度v0向右做匀速直线运动,此时金属杆内自由电子沿杆定向移动的速率为u0。设金属杆内做定向移动的自由电子总量保持不变,金属杆始终与导轨垂直且接触良好,除了电阻R以外不计其它电阻。

    1)求金属杆中的电流和水平外力的功率;

    2)某时刻撤去外力,经过一段时间,自由电子沿金属杆定向移动的速率变为,求:

    i)这段时间内电阻R上产生的焦耳热;

    ii)这段时间内一直在金属杆内的自由电子沿杆定向移动的距离。

    23如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨 MNPQ间距,其电阻不计, 两导轨及其构成的平面均与水平面成 30º角。杆 1、杆 2 是两根用细线连接的金属杆,分别垂 直导轨放置,每杆两端都与导轨始终接触良好,其质量分别为 m1=0.1kg m2=0.2kg,两杆 的总电阻R=3Ω,两杆在沿导轨向上的外力F作用下保持静止。整个装置处在磁感应强度 B=1T 的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直,在 t=0 时刻将细线烧断,保持F不变,重力加速度 g=10m/s2,求:

    1)细线烧断瞬间,杆 1的加速度 a1的大小;

    2)细线烧断后,两杆最大速度 v1v2的大小;

    3)两杆刚达到最大速度时,杆 1 上滑了 0.8 米,则从 t=0 时刻起到此刻用了多长时间?

    4)在(3)题情景中,电路产生的焦耳热。


    参考答案

    1C

    2D

    3B

    4C

    5D

    6C

    7A

    8A

    9B

    10D

    11B

    12C

    13D

    14C

    15C

    16               

    17变小    20   

    180.8V    0.16W   

    19不相同    自由落体(第一次)   

    201;(2;(34)不相等

    211;(2;(3

    221;(2)(i,(ii

    23110m/s222m/s 1m/s30.6s40.9J

     

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