25-26学年物理(人教版)选择性必修二课件：第2章 周测4 电磁感应中的动力学（含答案）

周测4　电磁感应中的动力学、能量、动量问题 涡流、电磁阻尼和 电磁驱动　互感和自感(时间：40分钟　满分：100分)第二章　电磁感应A一、单项选择题(本题共5小题,每小题8分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)1.无线充电是近年发展起来的新技术。如图所示,该技术通过发射线圈和接收线圈传输能量。手机的内置接收线圈可以直接放在无线充电基座上进行充电,下列关于无线充电的说法正确的是(　　)A.无线充电过程主要利用了电磁感应原理B.在充电过程中只有电能间的相互转化C.无线充电基座可以对所有手机进行充电D.无线充电基座可以用稳恒直流电源充电解析　无线充电过程主要利用互感现象来实现能量传递的,故A正确;充电时线圈中有电流,根据电流的热效应,可知线圈会发热,有电能损失,故B错误;如果手机内没有接收线圈,则无线充电基座不可以对手机进行充电,故C错误;如果无线充电基座用稳恒直流电源供电,则接收线圈的磁通量不变,不能产生感应电流,无法对手机充电,故D错误。D2.如图所示,两个灯泡A1和A2的规格相同,A1与线圈L串联后接到电路中,A2与可变电阻R串联后接到电路中,先闭合开关S,调节R,使两个灯泡的亮度相同,再调节R1,使它们正常发光,下列说法正确的是(　　)A.断开开关S后,A1、A2立即熄灭B.断开开关S后,A1逐渐熄灭,A2立即熄灭C.断开开关S后,A2闪亮一下再熄灭D.断开开关S后,A1、A2都逐渐变暗,且同时熄灭解析　一段时间电路稳定后,断开开关S,A1、A2与L、R构成回路,L相当于电源,因原来两支路电流相等,所以不会出现A2闪亮一下再熄灭的现象,A1、A2都会逐渐变暗,且同时熄灭,故D正确。D3.两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图甲所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场,导线框中感应电动势随时间变化的图像如图乙所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正),则下列说法正确的是(　　)A.匀强磁场区域的宽度为0.3 mB.磁感应强度的大小为0.5 TC.磁感应强度的方向垂直于纸面向里D.在t=0至t=0.2 s这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.04 N B4.如图所示,蹄形磁体和矩形线圈均可绕竖直轴OO'转动。从上向下看,当磁体逆时针转动时,则(　　)A.线圈将逆时针转动,转速与磁体相同B.线圈将逆时针转动,转速比磁体小C.线圈将逆时针转动,转速比磁体大D.只有线圈位置与磁场垂直时,线圈才会转动解析　从上向下看,当磁体逆时针转动时,根据楞次定律推论“来拒去留”,可知线圈将逆时针转动,但线圈的转速一定比磁体转速小,故A、C错误,B正确;只要磁体转动时,线圈的磁通量发生变化,线圈就会转动,故D错误。D5.如图所示,两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ=30°角放置,两导轨间距为L=0.5 m,M、P两点间接有阻值为R=2 Ω的电阻。一根质量为m=0.4 kg、电阻为r=2 Ω的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B=2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,其余电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑,已知ab杆从静止释放到达到最大速度过程中通过R的电荷量为q=2 C,对ab杆的运动过程,下列说法正确的是(g取10 m/s2)(　　)A.ab杆下滑的最大速度vm=6 m/sB.该过程中ab杆沿导轨下滑的距离x=6 mC.该过程中电阻R产生的焦耳热Q=3.2 JD.该过程中ab杆运动的平均速度v=3 m/s AC二、多项选择题(本题共3小题,每小题8分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得8分,选对但选不全的得4分,有选错的得0分。)6.如图所示,一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速。在圆盘减速过程中,下列说法正确的有(　　)A.所加磁场越强越易使圆盘停止转动B.金属圆盘中的涡流只存在于磁场边界附近C.处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高D.若所加匀强磁场穿过整个圆盘,圆盘也会减速解析　所加磁场越强,感应电流越强,安培力越大,对圆盘转动的阻碍越大,故A正确;金属圆盘中的涡流是由于磁通量的变化而产生的,存在于磁场所扫过的区域,故B错误;把圆盘看成沿半径方向紧密排列的“辐条”,由右手定则知,靠近圆心处电势高,故C正确;若将整个圆盘置于磁场中,则圆盘中无感应电流,圆盘将匀速转动,故D错误。AD7.如图所示a、b灯分别标有“3.6 V,2.5 W”和“3.6 V,4.0 W”,闭合开关,调节R,能使a、b都正常发光。断开开关后重做实验,则(　　)A.闭合开关,a将慢慢亮起来,b立即达到最亮B.闭合开关,a、b立即达到最亮C.断开开关,a逐渐熄灭,b灯闪亮一下再熄灭D.断开开关,a、b都逐渐熄灭 BCD8.如图所示,电阻不计的光滑金属导轨MN、PQ水平放置,间距为d,两侧接有电阻R1、R2,阻值均为R,O1O2右侧有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、长度也为d的金属杆置于O1O2左侧,在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动,经时间t到达O1O2时撤去恒力F,金属杆在到达NQ之前减速为零,已知金属杆电阻也为R,与导轨始终保持垂直且接触良好,下列说法正确的是(　　 )  三、非选择题(本题共2小题,共36分)9.(16分)如图所示,边长为L的单匝正六边形金属框质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界匀强磁场中,金属框的下半部分处于磁场中,磁场方向与金属框平面垂直,磁感应强度大小随时间变化的规律为B=kt(k>0)。重力加速度为g,求: