河南省鄭州一中2017-2018學(xué)年高二上學(xué)期物理《電磁感應(yīng)》單元測(cè)試題

1．如圖所示，在下列四種情況中，感應(yīng)電流的方向判斷正確的是2．如圖，閉合電路中一定長(zhǎng)度的螺線管可自由伸縮，通電時(shí)燈泡有一定亮度，若將一軟鐵棒從螺線管一端迅速插入螺線管內(nèi)，則在插入過(guò)程中A．燈泡變亮，螺線管縮短B．燈泡變暗，螺線管縮短C．燈泡變亮，螺線管伸長(zhǎng)D．燈泡變暗，螺線管伸長(zhǎng)3．如圖所示，在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=B0+kt，其中B0、k為正常數(shù)．在此區(qū)域的水平面內(nèi)固定一個(gè)半徑為r的圓環(huán)形內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管，將一電荷量為q的帶正電小球在管內(nèi)由靜止釋放，不考慮帶電小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的磁場(chǎng)，則下列說(shuō)法正確的是A．從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中動(dòng)能增量為2qkπrB．從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中動(dòng)能增量為2qkπrC．從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中動(dòng)能增量為qkπr2D．從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中動(dòng)能增量為qkπr24．如圖所示，MN、PQ是間距為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，M、P間接有一阻值為R的電阻．一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為R的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，則（不計(jì)導(dǎo)軌電阻）（）A．通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)镻→R→MB．a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電壓為BLvC．a(chǎn)端電勢(shì)比b端高D．a(chǎn)端電勢(shì)比b端低5．如圖所示，電路中的A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈，C是電容很大的電容器，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)與閉合時(shí)，A、B燈泡發(fā)光情況是A．S剛閉合后，A燈亮一下又逐漸變暗，B燈逐漸變亮B．S剛閉合后，B燈亮一下又逐漸變暗，A燈逐漸變亮C．S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后，A燈泡和B燈泡一樣亮D．S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后再斷開(kāi)，B燈立即熄滅，A燈逐漸熄滅6．掃描隧道顯微鏡（STM）可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺寸上的形貌，為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng)，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小振動(dòng)，如圖所示，無(wú)擾動(dòng)時(shí)，按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是7．如圖所示，兩平行的虛線區(qū)域內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一較小的三角形線框abc，其ab邊與磁場(chǎng)邊界平行，bc邊小于磁場(chǎng)區(qū)域的寬度，，現(xiàn)使此線框向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持速度方向與ab邊垂直．則下列各圖中哪一個(gè)可以定性地表示線框在穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律（設(shè)逆時(shí)針電流方向?yàn)檎较颍?．如圖所示，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，下面的說(shuō)法中正確的是A．穿過(guò)線圈a的磁通量變大B．線圈a有收縮的趨勢(shì)C．線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D．線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大9．如圖所示的幾種情況中，金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Blv的是10．如圖所示，在直線電流附近有一根金屬棒ab，當(dāng)金屬棒以b端為圓心，以ab為半徑，在過(guò)導(dǎo)線的平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)達(dá)到圖中的位置時(shí)，A．a(chǎn)端聚積電子B．b端聚積電子C．金屬棒內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度等于零D．11．法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示，銅圓盤安裝在豎直的同軸上，兩銅片P、Q分別于圓盤的邊緣和同軸接觸，圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)于流過(guò)電阻R的電流，下列說(shuō)法正確的是A．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定，則電流大小恒定B．若從上往下看，圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則電流沿a到b的方向流動(dòng)C．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化D．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍12．閉合矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，abcda方向電流的正方向，水平向右為安培力的正反向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，關(guān)于線框中的電流i、ad邊所受的安培力F隨時(shí)間t變化的圖象，下列說(shuō)法正確的是13．兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L(zhǎng)，底端接阻值為R的電阻，將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一根上端固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，如圖所示．除電阻R外其余電阻不計(jì)．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則（）A．釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB．金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閍→bC．若彈簧彈力為F時(shí)，金屬棒獲得最大速度vm，則D．最終電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少量二、計(jì)算題14．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，金屬棒AD長(zhǎng)0.4m，與框架寬度相同，電阻r=1.3Ω，框架電阻不計(jì)，電阻R1=2Ω，R2=1Ω．當(dāng)金屬棒以5m/s速度勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，求：（1）流過(guò)金屬棒的感應(yīng)電流為多大？（2）若圖中電容器C為0.3μF，則電容器中儲(chǔ)存多少電荷量？15．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m的正方形導(dǎo)線框，線框平面與磁場(chǎng)垂直，問(wèn)：（1）這時(shí)穿過(guò)線框平面的磁通量為多大；（2）若線框以AB邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)90°到虛線位置，該過(guò)程所花的時(shí)間為0.1S，則線圈在此過(guò)程中產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為多少；（3）試判斷轉(zhuǎn)動(dòng)90°過(guò)程AB邊的電流方向．16．如圖所示，兩條相距d的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，其右端接一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上，其左側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，、方向豎直向下，．當(dāng)該磁場(chǎng)區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過(guò)金屬桿后，金屬桿的速度變?yōu)関．導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑且足夠長(zhǎng)，桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸．求：（1）MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，桿中感應(yīng)電流的大小I；（2）MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，桿的加速度大小a；（3）PQ剛要離開(kāi)金屬桿時(shí)，感應(yīng)電流的功率P．17．半徑分別為r和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，一長(zhǎng)為r，質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的直導(dǎo)體棒AB置于圓導(dǎo)軌上面，，BA的延長(zhǎng)線通過(guò)圓導(dǎo)軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示．整個(gè)裝置位于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向豎直向下，在內(nèi)圓導(dǎo)軌的C點(diǎn)和外圓導(dǎo)軌的D點(diǎn)之間接有一阻值為R的電阻（圖中未畫出）．直導(dǎo)體棒在水平外力作用下以速度ω繞O逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻均可忽略，重力加速度大小為g．求：（1）通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流的方向和大?。唬?）外力的功率．18．小明設(shè)計(jì)的電磁健身器的簡(jiǎn)化裝置如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.50m，傾角θ=53°，導(dǎo)軌上端串接一個(gè)0.05Ω的電阻．在導(dǎo)軌間長(zhǎng)d=0.56m的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T．質(zhì)量m=4.0kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上，用絕緣繩索通過(guò)定滑輪與拉桿GH相連．CD棒的初始位置與磁場(chǎng)區(qū)域的下邊界相距s=0.24m．一位健身者用恒力F=80N拉動(dòng)GH桿，CD棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，上升過(guò)程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直．當(dāng)CD棒到達(dá)磁場(chǎng)上邊界時(shí)健身者松手，觸發(fā)恢復(fù)裝置使CD棒回到初始位置（重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，不計(jì)其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量）．求（1）CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v的大小；（2）CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的安培力FA的大??；（3）在拉升CD棒的過(guò)程中，健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q．

參考答案1D2D3C4C5A6A7D8C9BCD10BD11AB12AC13AC14、（1）棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)：，外電阻為：，

通過(guò)棒的感應(yīng)電流：．

（2）電容器兩板間的電壓：，

電容器帶電量：．15、（1）因線圈與磁場(chǎng)垂直，則磁通量為：

（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律，則有：；（3）根據(jù)楞次定律，則有：電流方向：由A指向B．16、（1）MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，桿上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：，

感應(yīng)電流為：，聯(lián)立解得：（2）MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，桿受到的安培力為：

由牛頓第二定律有：

聯(lián)立解得：

（3）PQ剛要離開(kāi)金屬桿時(shí)，金屬桿切割磁感線的速度為：

則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

電功率為，解得：17、（1）AB中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為，感應(yīng)電流大小：；

由右手定則判斷可知，感應(yīng)電流的方向是從B端流向A端，所以通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)椋篊→D．

（2）設(shè)導(dǎo)體棒克服摩擦力做功的功率為P，

在豎直方向有：，

由于質(zhì)量分布均勻，內(nèi)、外圓導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒的正壓力相等，故兩導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒的摩擦力均