高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第二章 电磁感应综合与测试优秀单元测试复习练习题

第二章  电磁感应

基础达标卷

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．（2020·北京海淀·人大附中高二期末）下列物理量与其单位的对应关系，不正确的一组是（　　）

A．磁感应强度单位——特斯拉

B．磁通量单位——韦伯

C．磁通量变化率单位——伏特

D．自感系数单位——安培每秒

2．（2020·福建省福州第八中学高二期末）电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步。下列说法正确的是（　　）

A．甲图中，奥斯特通过实验研究，总结出电磁感应现象中感应电流方向的规律

B．乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花

C．丙图中，在真空冶炼中，可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量的合金

D．丁图中，楞次通过实验研究，发现了电流周围存在磁场

3．（2020·浙江金华第一中学高二期中）如图所示，光滑平行金属导轨和都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，现垂直于导轨放置一根导体棒，用一水平向右的力F拉动导体棒，以下关于导体棒中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是（　　）

A．感应电流方向是

B．感应电流方向是

C．安培力为0

D．安培力方向水平向右

4．（2020·河北新华·石家庄二中高二期中）如图所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端拴接条形磁铁，一个铜盘放在条形磁铁的正下方的绝缘水平桌面上，控制磁铁使弹簧处于原长，然后由静止释放磁铁，不计磁铁与弹簧之间的磁力作用，且磁铁运动过程中未与铜盘接触，下列说法中正确的是（　　）

A．磁铁所受弹力与重力等大反向时，磁铁的加速度为零

B．磁铁下降过程中，俯视铜盘，铜盘中产生顺时针方向的涡旋电流

C．磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，磁铁减少的重力势能全部转化为弹簧弹性势能

D．磁铁做阻尼振动，铜盘对磁铁做功的绝对值等于铜盘产生的焦耳热（不考虑辐射电磁波）

5．（2021·江西临川一中高三月考）水平面上放置两个互相平行的足够长的金属导轨，间距为d，电阻不计，其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量为m、长度为d、阻值为R与导轨接触良好的导体棒以速度垂直导轨水平向右运动直到停下。不计一切摩擦，则下列说法正确的（　　）

A．导体棒运动过程中做安培力先做正功再做负功

B．导体棒在导轨上运动的最大距离为

C．整个过程中，电阻上产生的焦耳热为

D．整个过程中，导体棒的平均速度大于

6．（2021·福州市第十中学高二期中）如图（甲），在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的铜圆环，从上向下看时，铜环中的感应电流I沿顺时针方向为正方向。图（乙）表示铜环中的感应电流I随时间t变化的图像，则磁场B随时间t变化的图像可能是下图中（　　）

A． B．

C． D．

7．（2020·北京海淀·人大附中高二期末）如图所示，MN和PQ为平行的水平固定放置的光滑金属导轨，导轨电阻不计，ab、cd为两根质量均为m的导体棒，垂直于导轨放置且保持良好接触，两导体棒的电阻相同，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，设导轨足够长，磁场范围足够大，原来两导体棒都静止，当ab棒受到瞬时冲量I而向右运动，若两棒始终不相碰，则（　　）

A．cd棒先向右做加速运动，然后做减速运动

B．cd向右做匀加速运动，然后做匀速运动

C．ab棒和cd棒最终将以的速度向右匀速运动

D．从开始到ab、cd中电流为0，ab棒产生的焦耳热为

8．（2021·河北正定中学高三开学考试）如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B，将质量为m的水平金属杆由静止释放，金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。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。则金属杆（　　）

A．穿出两磁场时的速度不相等

B．穿过磁场Ⅰ的时间等于在两磁场之间的运动时间

C．穿过两磁场产生的总热量为4mgd

D．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于

9．（2021·江西昌江·景德镇一中）电磁阻尼现象在日常生活中得到广泛应用，如汽车的减震悬架，精密实验仪器的防震等。某减震座椅工作原理示意图如图所示，除了弹簧可减震之外，中间还有磁体和配套定子线圈，在震动过程中磁体可在定子线圈内上下移动。下列说法中正确的是（　　）

A．定子线圈的电阻越小，电磁阻尼现象越明显

B．定子线圈的电阻越大，电磁阻尼现象越明显

C．震动过程中减震系统会产生焦耳热

D．震动过程中减震系统不会产生焦耳热

10．（2021·重庆市渝北中学校高二期末）如图所示，水平地面上方相同高度竖直放置两根圆柱形铝管，其粗细、长短均相同，其中管Ⅰ无缝，管Ⅱ有一条平行于轴线的细缝。两枚略小于管内径的相同小磁铁a、b，同时从两管上端由静止释放，穿过铝管后落到地面。下列说法正确的是（　　）

A．a、b一定同时落地

B．a一定比b后落地

C．落地时，a、b的动能相等

D．落地时，a比b的动能小

11．（2021·陕西省洛南中学高三一模）如图所示，abcd为水平放置的平行“C”形光滑金属导轨，间距为l。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。则（　　）

A．电路中感应电动势的大小为Blv B．电路中感应电流的大小为

C．金属杆所受安培力的大小为 D．金属杆的热功率为

12．（2021·合肥市第六中学高三开学考试）如图所示，AB、CD为两个平行的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下。磁感应强度为B的匀强磁场中；AB、CD的间距为L，左右两端均接有阻值为R的电阻；质量为m长为L，且不计电阻的导体棒MN放在导轨上，甲、乙为两根相同的轻质弹簧，弹簧一端与MN棒中点连接，另一端均被固定，导体棒MN与导轨接触良好。开始时，弹簧处于自然长度，导体棒MN具有水平向左的初速度，经过一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中AC间的电阻R上产生的焦耳热为Q，则（　　）

A．初始时刻导体棒所受安培力大小为

B．从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热为

C．当导体棒第一次到达最右端时，每根弹簧具有的弹性势能为

D．当导体棒第一次回到初始位置时，AC间电阻R的热功率为

第II卷（非选择题 共52分）

二、填空题（满分15分）

13．（2021·临沂市兰山区教学研究室高三开学考试）某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。

（1）在图中用实线代替导线完成实验电路连接；______

（2）连接好电路后，闭合开关，发现灵敏电流计G的指针向左偏了一下。保持开关闭合，依次进行以下操作：将铁芯迅速插入线圈A时，灵敏电流计指针将向______（填“左”或“右”）偏；然后将滑动变阻器连入电路中的阻值调大，灵敏电流计指针将向______（填“左”或“右”）偏；几分钟后断开电键，灵敏电流计指针将向______（填“左”或“右”）偏。

（3）实验中如果将电池换成低压交流电源，线圈A插入线圈B中，滑动变阻器滑片位置不变，闭合电键时灵敏电流计G______。

A．指针始终处于刻度盘中央

B．指针不停的左右摇摆

C．指针偏转到某一位置，并保持不动

D．在调节滑动变阻器的滑片位置时，示数无变化

14．（2021·北碚·重庆市朝阳中学高二月考）如图甲所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接。

（1）用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好；______

（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么闭合开关后，将原线圈迅速插入副线圈的过程中，电流表指针将向______；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右滑动时，电流表指针将向______；（选填“左偏”、“右偏”或“不偏”）

（3）如图乙所示，R为光敏电阻，其阻值随着光照强度的加强而减小。金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。当光照减弱时，从左向右看，金属环A中电流方向________（填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将向_______（填“左”或“右”）运动，并有______________（填“收缩”或“扩张”）的趋势。

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·延边朝鲜族自治州延边二中北校区高二期中）如图所示，两平行光滑金属导轨固定在同一水平面上，相距L，左端与一电阻R相连，整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B0，方向竖直向下，一质量为m的导体棒静置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨向右匀加速滑动，加速度大小为a，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好，导体棒接入回路的电阻为0.5R，导轨电阻可忽略。求：

（1）导体棒两端电压U随时间t的变化关系；

（2）回路电功率P随时间t的变化关系；

16．（2021·北京海淀·北理工附中高三三模）在如图甲所示的电路中，电阻，圆形金属线圈的半径为，线圈导线的电阻为R，半径为的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为和，其余导线的电阻不计。闭合S，至时刻，电路中的电流已稳定。

（1）判断通过电阻的电流方向、电容器上极板所带电荷的电性；

（2）线圈中产生的感应电动势的大小E；

（3）电阻两端的电压。

17．（2021·福建莆田二中高三月考）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，总电阻为R，ab边与磁场边界平行。线框在向右的拉力作用下以速度v匀速进入磁场。从ab边刚进入磁场直至cd边刚要进入磁场的过程中，求：

（1）金属线框中的感应电流I的大小和方向；

（2）金属线框产生的焦耳热Q。