电磁感应-单元测试-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（含答案）

《电磁感应》单元测试

一、选择题

1.如图外力作用下，金属棒在光滑导轨上以速度v水平向右运动，棒与导轨夹角θ，导轨间有垂直纸面向外的匀强磁场B，导轨间距为L,金属棒接入导轨间的电阻为R。则，感应电动势及金属棒所受安培力分别为（ ）

A.     B.     C.     D. 

2.如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强度较大的直流电流．现用一闭合的检测线圈（线圈中串有灵敏电流计，图中未画出）检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是：（ ）

A.先顺时针后逆时针

B.先逆时针后顺时针

C.先顺时针后逆时针，然后再顺时针

D.先逆时针后顺时针，然后再逆时针

3.如图所示，均匀导线制成的半径为R的圆环以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场.当圆环运动到图示位置时，a、b两点的电势差为(    ) 

1.    B.   C.   D.

4.如图所示，半径为 a 的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度 B，磁场方向垂直纸面向里.半径为 b 的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直.金属环上分别接有灯 L 1 、 L 2 ，两灯的电阻均为 R .一金属棒 MN 与金属环接触良好，棒与环的电阻均不计．MN棒以速率v在环上向右匀速滑动，棒滑过圆环直径oo’的瞬间，灯L 1 、 L 2 恰好正常发光。现撤去中间的金属棒MN，使磁感应强度随时间均匀变化，为了使灯L 1 、 L 2也正常发光，磁感应强度随时间变化率的大小应为（  ）

A.    B.    C.     D.

5.如图所示,匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度为B.正方形金属框abcd可绕光滑轴OO′转动,边长为L,总电阻为R,ab边质量为m,其他三边质量不计,现将abcd拉至水平位置,并由静止释放,经时间t到达竖直位置,产生热量为Q,若重力加速度为g,则ab边在最低位置所受安培力大小等于( )

A.     B.     C.    D.

6.如图所示,在匀强磁场中放一电阻不计的平行光滑金属导轨，导轨跟大线圈M相接，小闭合线圈N在大线圈M包围中,导轨上放一根光滑的金属杆ab,磁感线垂直于导轨所在平面。最初一段时间t0内，线圈N中电流方向如图。要使金属杆ab由静止开始向右运动，则N中的电流应按下图中哪种方式变化（）

7.（多选）如图，单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次又以3v匀速进入同一匀强磁场。则:（）

A.第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比为3:1

B.第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比为9:1

C.第二次进入与第一次进入过程中线圈产生热量之比为3：1

D.第二次进入与第一次进入过程中通过线圈电荷量之比为3：1

8.（多选）如图所示，“U”形光滑金属导轨水平放置，导轨间距恒为L=1m，匀强磁场竖直向下，磁感应强度为B=1T，有一质量为m=1kg、长度为L=1m、电阻为R=1Ω的金属棒MN垂直导轨静止放置，现给金属棒一水平向右的力F，使金属棒从静止开始向右做匀加速运动，加速度a=2m/s2若导轨电阻不计，g取10m/s2。则

A.第2s末通过金属棒的电流为4A

B.第2s末通过金属棒的电流为2A

C.前2s内通过金属棒的电荷量为4C

D.前2s内通过金属棒的电荷量为8C

9.（多选）如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=1000,线圈面积S=4×10-2m2,线圈的电阻为r=1Ω,在线圈外接一个阻值R=3Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图

A.0-4s内，ab两点间电势差为2V

B.t=5s时，电阻两端的电压U为8V

C.t=5s时，线圈中感应电动势为8V

D.t=5s时，a点电势的高

10.（多选）如图所示，固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd边长为L，其中ab边是电阻为R的均匀电阻丝，其余三边是电阻可忽略的铜导线.匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，现有一段长短、粗细、材料均与ab边相同的电阻丝PQ架在线框上，并以恒定速度v从ad边滑向bc边，PQ在滑动过程中与导线框L的接触良好.则（）

A.当PQ滑过的距离时，通过aP段电阻丝的电流是

B.当PQ滑过的距离时，通过aP段电阻丝的电流是

C.当PQ滑过过程中，通过PQ最小电流是

D.当PQ滑过过程中，P位于ab中点时电路总电阻最小

二、填空题

11.如图所示是“探究感应电流方向的规律”的实验装置。

(1)将图中所缺导线补接完整。

(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,那么断开开关时，灵敏电流计的指针将     (填“左偏”“不偏转”或“右偏”);合上开关后,将线圈A迅速从线圈B中拔出,灵敏电流计的指针将     (填“左偏”“不偏转”或“右偏”)。

12.如图2.4-9所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。

(1)当开关S由断开变为闭合时A、B两个灯泡的亮度将如何变化：                    。

(2)当开关S由闭合变为断开时A、B两个灯泡的亮度又将如何变化：                  。

13.如图所示，MN和PO是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计。ab是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆，金属杆具有一定质量和电阻。开始时，将开关S断开，让杆ab由静止开始自由下落，过段时间后，再将S闭合。若从S闭合开始计时，请画出金属杆的速度随时间变化的可能图像(画到一个图像上）。

三、计算题

14.均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m．将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示．线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行．当cd边刚进入磁场时：求：（1）求cd两点间的电势差大小；（2）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框全部进入磁场的过程中产生的焦耳热。

15.如图所示，“U”形光滑金属导轨水平放置，导轨间距恒为L=1m，匀强磁场竖直向下，磁感应强度为B=1T，有一质量为m=1kg、长度为L=1m、电阻为R=1Ω的金属棒MN垂直导轨静止放置，现给金属棒一水平向右的恒力F，F=2N，使金属棒从静止开始向右运动，若导轨电阻不计，g取10m/s2。

（1）棒的速度会达到3m/s吗？

（2）若棒的位移为5m，此时棒已匀速，求运动5m过程中流过棒的电荷量及产生的焦耳热

（3）若棒的位移为5m，此时棒已匀速，求运动5m所用的时间

16.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨间距为L=10m，电阻不计，与水平方向夹角为30°，上端连接阻值为R=4Ω的电阻.图中虚线下方区域内存在垂直导轨平面向上的匀强磁场.金属杆ab质量为m=1kg，电阻也为R，垂直导轨放置，开始时金属杆ab处在离磁场上边界的距离为L=10m处，现将金属杆ab由静止释放，刚进入磁场上边界时，电阻R两端的电压为U=10V重力加速度为g=10m/s2.求:

（1）匀强磁场的磁感应强度B.

（2）当金属杆ab从磁场上边界继续下滑距离L时，开始做匀速运动，则匀速的速度多大

（3）金属杆ab从进入磁场到刚开始做匀速运动这一过程中，电阻R产生的热量Q.

答案

1.A  2.C  3.B  4.D  5.D  6.B  7.AB  8.AC  9.CD  10.AC

11.电源负极与A线圈连接，电流计负接线柱与B线圈连接  左偏  左偏

12.(1)当开关S由断开变为闭合，由于线圈的自感作用，通过线圈的电流由0逐渐增大A、B同时发光然后A灯由亮变得更为明亮，B灯逐渐变暗，直到不亮。

(2)当开关S断开,发生断电自感现象,A灯不亮B灯突然变亮再逐渐变暗，直到不亮。

13.

14.BL       mgl

15.（1）不会（2）5C  8J（3）3.5s

16.（1）0.2T（2）10m/s（3）25J