高中物理人教版（2019）选择性必修第二册2.2法拉第电磁感...

更新时间：2021-04-12 浏览次数：121 类型：同步测试

一、单选题

1. 关于线圈中产生的感应电动势，下列说法中正确的是（）

A . 线圈中磁通量的变化量越大，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

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2. 如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。ac、bc两金属棒分别串有电压表、电流表，当金属框绕ab边以逆时针转动时，下列判断正确的是（）

A . 电压表有读数，电流表没有读数 B . 电压表有读数，电流表也有读数 C . 电压表无读数，电流表有读数 D . 电压表无读数，电流表也无读数

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3. 如图所示，等腰直角三角形区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，左边有一形状完全相同的等腰直角三角形导线框，线框从图示位置开始水平向右匀速穿过磁场区域，规定线框中感应电流沿逆时针方向为正方向，线框刚进入磁场区域时感应电流为i₀直角边长为L，其感应电流i随位移x变化的图像正确的是（）

A . B . C . D .

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4. 如图所示，空间内水平线 $\text{[math]}$ 以下存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，一正方形的闭合金属线框 $\text{[math]}$ 从边界 $\text{[math]}$ 的上方一定高度由静止释放，运动过程中线框平面一直在竖直平面内，且 $\text{[math]}$ ．关于线框开始下落后的速度 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 的变化图象，下列图象不可能出现的是（）

A . B . C . D .

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5. 如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，其余电路电阻都不计，匀强磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度大小为B。现将质量为m的导体棒由静止释放，当棒下滑到稳定状态时，速度为v。下列说法错误的是（）

A . 导体棒达到稳定状态前做加速度减少的加速运动 B . 当导体棒速度达到 $\text{[math]}$ 时加速度为 $\text{[math]}$ C . 导体棒的a端电势比b端电势高 D . 导体棒达到稳定状态后，电阻R产生的焦耳热等于重力所做的功

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6. 如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用时间t拉出，外力所做的功为W₁ ，外力的功率为P₁ ，通过导线截面的电荷量为q₁；第二次用时间3t拉出，外力所做的功为W₂ ，外力的功率为P₂ ，通过导线截面的电荷量为q₂ ，则（）

A . W₁=W₂ ， P₁= P₂ ， q₁<q₂ B . W₁=3W₂ ， P₁=3P₂ ， q₁＝q₂ C . W₁=3W₂ ， P₁= 9P₂ ， q₁＝q₂ D . W₁=W₂ ， P₁= 9P₂ ， q₁=3q₂

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二、多选题

7. 如图所示正方形闭合导线框abcd，置于磁感应强度为B垂直纸面向里的匀强磁场上方h处．线框由静止自由下落，线框平面始终保持在竖直平面内，且dc边与磁场的上边界平行．则下列说法正确的是（）

A . dc边刚进入磁场时，线框中产生的感应电动势一定最大 B . 线框进入磁场的过程中一定做减速运动 C . 线框进入磁场的过程中加速度不可能变大 D . 线柜从释放到完全进入磁场的过程中，线框减少的重力势能等于它增加的动能与产生的焦耳热之和

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8. 如图甲所示，在粗糙的水平面上放置一个圆形闭合金属线圈，线圈右半部处于磁场中，磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示，t=0时刻磁场方向竖直向上，线圈始终处于静止状态，则（）

A . 在 $\text{[math]}$ 时刻线圈不受安培力作用 B . 在 $\text{[math]}$ 时间内线圈中的感应电流不断减小 C . 在 $\text{[math]}$ 时刻线圈中的感应电流方向发生变化 D . 在 $\text{[math]}$ 时间内线圈受到的摩擦力先增加后减小

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9. (2021高二下·珠海月考) 如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是（）

A . B . C . D .

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10. 如图三角形金属导轨EOF上放有一金属杆AB，皆处于匀强磁场中．在外力作用下使AB保持与OF垂直，以速度v匀速从O点开始右移，设导轨和金属棒均为粗细相同的同种金属制成，则下列判断正确的是　（）

A . 电路中的感应电流大小不变 B . 电路中的感应电动势大小不变 C . 电路中的感应电动势逐渐增大 D . 电路中的感应电流减小

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11. 半径分别为r和2r的同心半圆光滑导轨MN、PQ固定在同一水平面内，一长为r、电阻为2R、质量为m且质量分布均匀的导体棒AB置于半圆轨道上面，BA的延长线通过导轨的圆心O，装置的俯视图如图所示。整个装置位于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。在N、Q之间接有一阻值为R的电阻。导体棒AB在水平外力作用下，以角速度ω绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。设导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨电阻不计，重力加速度为g，则下列说正确的是（）

A . 导体棒AB两端的电压为 $\text{[math]}$ Brω² B . 电阻R中的电流方向从Q到N，大小为 $\text{[math]}$ C . 外力的功率大小为 $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ μmgrω D . 若导棒不动要产生同方向的感应电流，可使竖直向下的磁感应强度增加，且变化得越来越慢

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三、解答题

12. 图甲是半径为a的圆形导线框，电阻为R，虚线是圆的一条弦，虚线左右两侧导线框内磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，设垂直线框向里的磁场方向为正，求：
1. （1）线框中 $\text{[math]}$ 时间内感应电流的大小和方向；
2. （2）线框中 $\text{[math]}$ 时间内产生的热量．
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13. 如图所示，光滑斜面的倾角α=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长 $\text{[math]}$ ，bc边的边长 $\text{[math]}$ ，线框的质量m=1kg，电阻R=0.1Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量M=2kg，斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh的距离s=11.4m，（取 $\text{[math]}$ ），求：
1. （1）线框进入磁场前重物M的加速度；
2. （2）线框进入磁场时匀速运动的速度v；
3. （3） ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t；
4. （4） ab边运动到gh线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热．
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14. 如图，矩形线圈在匀强磁场中绕 $\text{[math]}$ 轴匀速转动时，线圈中的感应电动势是否变化？为什么？设线圈的两个边长分别是 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，转动时角速度是 $\text{[math]}$ ，磁场的磁感应强度为B。试证明：在图示位置时，线圈中的感应电动势为 $\text{[math]}$ ，式中 $\text{[math]}$ ，为线圈面积。

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15. (2021高二下·桂林期末) 如图所示，光滑水平轨道MN、PQ和光滑倾斜轨道NF、QE在Q、N点连接，倾斜轨道倾角为θ，轨道间距均为L．水平轨道间连接着阻值为R的电阻，质量分别为M、m，电阻分别为R、r的导体棒a、b分别放在两组轨道上，导体棒均与轨道垂直，a导体棒与水平放置的轻质弹簧通过绝缘装置连接，弹簧另一端固定在竖直墙壁上．水平轨道所在的空间区域存在竖直向上的匀强磁场，倾斜轨道空间区域存在垂直轨道平面向上的匀强磁场，该磁场区域仅分布在QN和EF所间的区域内，QN、EF距离为d，两个区域内的磁感应强度分别为B₁、B₂ ，以QN为分界线且互不影响．现在用一外力F将导体棒a向右拉至某一位置处，然后把导体棒b从紧靠分界线QN处由静止释放，导体棒b在出磁场边界EF前已达最大速度．当导体棒b在磁场中运动达稳定状态，撤去作用在a棒上的外力后发现a棒仍能静止一段时间，然后又来回运动并最终停下来．求：
1. （1）导体棒b在倾斜轨道上的最大速度
2. （2）撤去外力后，弹簧弹力的最大值
3. （3）如果两个区域内的磁感应强度B₁=B₂且导体棒电阻R=r，从b棒开始运动到a棒最终静止的整个过程中，电阻R上产生的热量为Q，求弹簧最初的弹性势能．
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16. 如图所示，两间距为d的平行光滑导轨由固定在同一水平面上的导轨CD－C'D'和竖直平面内半径为r的 $\text{[math]}$ 圆弧导轨AC－A'C'组成，水平导轨与圆弧导轨相切，左端接一阻值为R的电阻，不计导轨电阻；水平导轨处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，其他地方无磁场．导体棒甲静止于CC'处，导体棒乙从AA'处由静止释放，沿圆弧导轨运动，与导体棒甲相碰后粘合在一起，向左滑行一段距离后停下．已知两棒质量均为m，电阻均为R，始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小为g，求：
1. （1）两棒粘合前瞬间棒乙对每个圆弧导轨底端的压力大小N；
2. （2）两棒在磁场中运动的过程中，电路中产生的焦耳热Q；
3. （3）两棒粘合后受到的最大安培力F_m ．
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