第二章 电磁感应 章末检测【B卷】（原卷版+解析版）

第二章 电磁感应 章末检测【B卷】

（考试时间：75分钟  试卷满分：100分  命题范围：第二章 电磁感应）

第Ⅰ卷（选择题 共43分）

一．单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）

1. (2021·河南高二月考)电磁感应现象在生产、生活中有着广泛的应用。工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术原理图如图甲所示。其原理是将线圈中通入电流，使被测物件内产生涡流，借助探测线圈内电流变化测定涡流的改变，从而获得被测物件内部是否断裂及位置的信息。一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来的跳环实验装置如图乙所示，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，套环将立即跳起。关于对以上两个应用实例理解正确的是(　　)

A．能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料

B．涡流探伤技术运用了互感原理，跳环实验演示了自感现象

C．以上两个应用实例中的线圈所连接电源都必须是变化的交流电源

D．以上两个应用实例中的线圈所连接电源也可以都是恒压直流电源

2．(2021·梅州高二检测)如图所示，将电阻R、电容器C和一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，S极朝下。现使磁铁开始自由下落，在S极接近线圈上端的过程中，下列说法正确的是(　　)

A.线圈与条形磁铁之间产生了相互吸引的作用力

B．电阻R中没有感应电流流过

C．电阻R中的感应电流方向为从a到b

D．电容器C的下极板将带正电

3．（2020·广东佛山市·佛山一中高二期末）纸面内有U形金属导轨，AB部分是直导线(如图所示)。虚线范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场。AB右侧有圆线圈C，为了使C中产生顺时针方向的感应电流，紧贴导轨的金属棒MN在磁场里的运动情况是(　　)

A．向右匀速运动         B．向左匀速运动         C．向右加速运动        D．向右减速运动

4．（2021·四川绵阳市·三台中学实验学校高二期末）如图所示，在足够长的绝缘斜面上固定着导轨GECABDFH，电阻不计，导轨的GEFH区域存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁场B0，在导轨的CABD区域另固定着一较小的矩形闭合金属线圈S，现将光滑的金属杆L从导轨的EF位置由静止释放，金属杆沿导轨开始下滑后的一小段时间内

A．金属杆L中的电流减小，线圈S中的电流增大

B．金属杆L中的电流减小，线圈S中的电流减小

C．金属杆L中的电流增大，线圈S中的电流增大

D．金属杆L中的电流增大，线圈S中的电流减小

5．（2021·绵阳市·四川省绵阳江油中学高二月考）5.如图所示，水平虚线MN的上方有一匀强磁场，矩形导线框abcd从某处以v0的速度竖直上抛，向上运动高度H后进入与线圈平面垂直的匀强磁场，此过程中导线框的ab边始终与边界MN平行。在导线框从抛出到速度减为零的过程中，以下四个选项中能正确反映导线框的速度与时间关系的是(　　)　　

6．（2021·杭州市西湖高级中学高二月考）如图所示，电阻不计的平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与定值电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，其电阻R0与定值电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ。若使导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到的安培力大小为F，此时(　　)

A.电阻R1消耗的热功率为

B．电阻R0消耗的热功率为

C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgv cos θ

D．整个装置消耗的机械功率为Fv

7．（2021·毕节市实验高级中学高二期中）如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。有一质量为m、长为l的导体棒在ab位置以初速度v沿斜面向上运动，最远到达a′b′处，导体棒向上滑行的最远距离为x。导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。在导体棒向上滑动过程中，下列说法错误的是(  )

A．导体棒受到的最大安培力为

B．导体棒损失的机械能为mv2－mgxsin θ

C．导体棒运动的时间为

D．整个电路产生的焦耳热为mv2－mgx(sin θ＋μcos θ)

二．多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

8．（2021·吉林长春市·高三月考）空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的磁场，其边界如图甲中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为、横截面积为S，将该导线做成边长为的正方形线框固定在纸面内，虚线MN过正方形线框上下两边的中点。t = 0时磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示，则在t = 0到 t = t1的时间间隔内，下列说法中正确的是

A．线框中的感应电流始终沿顺时针方向             B．线框所受安培力的方向始终不变

C．线框中的感应电动势大小为                D．线框中的感应电流大小为

9．（2021·江苏苏州市·高二期中）如图所示，在竖直平面内有一半径为，圆心为的半圆形光滑金属导轨，处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直（图中未画出）。水平，竖直，间用导线连接。一长为、质量为、电阻为的均匀金属棒，能绕水平轴在竖直平面内自由转动，棒与导轨始终接触良好，不计摩擦及其它电阻，重力加速度为。若棒以处静止释放，第一次到达处时的角速度为，则下列说法正确的是

A．棒能摆到处

B．棒第一次到达处时，棒中通过的电流为

C．棒第一次到达处时，棒受到的安培力的功率为

D．棒最终会停下，产生的总焦耳热为

10．（2019·湖北省直辖县级行政单位·高二期末）如图所示，用一根粗细均匀的电阻丝制成形状相同、大小不同的甲、乙两个单匝闭合矩形线框。甲对应边的长度是乙的两倍，二者底边距离匀强磁场上边界高度h相同，磁场方向垂直纸面向里，匀强磁场的宽度d足够大。不计空气阻力，适当调整高度h，将二者由静止同时释放，甲进入匀强磁场的整个过程经过了t1时间，速度恒定，线框中产生的焦耳热为Q1；乙进入磁场的整个过程经过了t2时间，线框中产生的焦耳热为Q2；甲、乙两线框在进入磁场过程中的某时刻所受到的安培力分别是F1和F2，线框中感应电动势分别是E1和E2，线框在向下运动过程中始终在同一竖直平面内，上下两边始终水平，则以下结论中正确的是（　　）

A．t1=t2 B．E1=4E2 C．F1=2F2 D．Q1=4Q2

第Ⅱ卷  （非选择题  共57分）

三、非选择题（共57分，解答题应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

11．（6分）（2021·湖北荆州市·沙市中学高二期中）图为“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计的指针向右偏了一下，那么闭合开关后，将小线圈迅速插入大线圈的过程中，电流计的指针将向__________偏；小线圈插入大线圈后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，电流计的指针将向__________偏.（均选填“左”或“右”）

12．（9分）（2021·河南省杞县高中高二阶段练习）图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。

（1）图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流___________（填“大于”、“小于”或“等于”）中电流。

（2）图2中，变阻器接入电路的阻值___________（填“大于”、“小于”或“等于”）的电阻值。

（3）图2中，闭合S2瞬间，中电流___________（填“大于”、“小于”或“等于”）变阻器中电流。断开S2瞬间，灯A2___________（填“会”或“不会”）闪亮。

13．（12分）如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1 m，上端接有电阻R=3Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1 kg、电阻r=1 Ω的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v－t图像如图乙所示。(取g=10 m/s2)求：

(1)磁感应强度B的大小；

(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中，电阻R产生的热量。

14．（12分）（2021·绵阳市·四川省绵阳江油中学高二月考）如图所示，电阻不计且足够长的型金属导轨框架放置在倾角的绝缘斜面上，质量、电阻的导体棒垂直于导轨放在框架上，整个空间有垂直斜面向下的匀强磁场．导体棒光滑，与导轨间无摩擦:框架质量, 宽度，与斜面间的动摩擦因数，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取,．将框架固定，导体棒从静止开始沿导轨无摩擦下滑，到速度的过程中，流过棒的电荷量;到速度后，棒一直做匀速直线运动．整个过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好．

(1)求匀强磁场的磁感应强度;

(2)求从静止开始下滑到速度的过程中， 导体棒中产生的热量

(3)若框架不固定，求当框架刚开始运动时导体棒的速度．

15．（18分）（2019·重庆巴蜀中学高三一模）如图所示，水平面内ab和cd是两条平行放置的足够长直粗糙金属导轨，MN和M′N′是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为m和2m，两杆与导轨的动摩擦因数均为．开始时水平外力F作用在杆MN上，使两 杆以速度v0水平向右匀速运动．两杆的总电阻为R，导轨间距为d，整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直，导轨电阻可忽略，重力加速度为g．在t=0时刻将细线烧断，保持外力F不变，金属杆和导轨始终接触良好，已知在t=t0时刻后杆MN速度保持不变，且在0〜t0时间内两杆速度方向始终向右，求：

（1）0〜t0时间内任意时刻两杆的加速度大小之比；

（2）t0时刻两杆各自的速度；

（3）0〜t0时间内两杆各自的位移．