物理选择性必修 第二册第2节 法拉第电磁感应定律当堂达标检测题

这是一份物理选择性必修 第二册第2节 法拉第电磁感应定律当堂达标检测题，共13页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2.2法拉第电磁感应定律基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册一、选择题（共15题）1．如图所示，两条相互平行足够长的水平光滑金属导轨，距离为L，导轨内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨左侧接电容器C、电阻R1和R2，垂直导轨且与导轨接触良好的金属杆AB在水平恒力F作用下静止开始向右运动，t0时刻起撤去外力。金属杆和导轨的电阻均不计，下 列说法正确的是（　　）A．金属杆在F作用下做匀加速运动B．金属杆向右运动过程中一直没有电流通过R1C．金属杆向右运动过程中流过R2的电流始终是从a流向bD．金属杆向右运动过程中电容器两端电压始终等于AB杆产生的电动势2．如图所示，三个相同的金属圆环内，存在着不同的有界匀强磁场，虚线表示环的某条直径，已知所有磁场的磁感应强度随时间变化都满足B=kt，方向如图．测得A环中感应电流强度为I，则B环和C环内感应电流强度分别为（ ）A．IB=I、IC=0 B．IB=I、IC=2IC．IB=2I、IC=2I D．IB=2I、IC=03．如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，导轨的端点M、N用电阻可以忽略的导线相连，两导轨间的距离L=0.20m，导轨之间有垂直于桌面向下的磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场。一电阻为r=1Ω、质量为m=0.1kg的金属杆PQ可在导轨上以恒定的速度v=10m/s向导轨的右端无摩擦滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直，则（　　）A．通过杆PQ的电流方向是从P到QB．回路中的感应电动势为0.8VC．回路中的感应电流为8AD．作用在金属杆上的外力为0.64N4．如图所示，将粗细均匀的导体圆环固定在竖直平面内，圆环半径为a，圆环的最高点A处用铰链连接粗细均匀的导体棒AD，导体棒的长度为2a，电阻为r，圆环电阻不计，整个装置处于垂直纸面向里的 x匀强磁场中。现使导体棒AD绕铰链从水平位置开始顺时针匀速转动，导体棒与圆环始终接触良好。导体棒转动一周的过程中，i表示 x流过导体棒的电流，取电流从A流向D的方向为正方向，则正确描述电流i随时间t变化关系的是（　　）A． B． C． D．5．现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图甲所示，上、下为电磁体的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室。图乙为真空室的俯视图，电子在真空室中做圆周运动。电磁体线圈中电流可以变化，产生感生电场使电子加速。某时刻电磁体线圈中电流如图所示，电子逆时针方向运动。下列说法中正确的是（　　）A．此时真空室中磁场方向由上向下 B．感生电场对电子的作用力给电子提供向心力C．电子做圆周运动的向心加速度大小始终不变 D．为使电子加速，图中电流应该由小变大6．现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备. 电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成. 当电磁铁绕组通以变化的电流时会产生变化的磁场，穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速. 如图所示(上方为侧视图，下方为真空室的俯视图)，若电子被“约束”在半径为的圆周上运动，当电磁铁绕组通以图中所示的电流时（   ）A．电流增大时，电子在轨道上顺时针运动B．保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速C．保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速D．被加速时电子做圆周运动的周期不变7．如图所示，闭合金属圆环从高为h的曲面左侧自由滚下，又滚上曲面右侧，环平面与运动方向均垂直于非匀强磁场，环在运动过程中摩擦阻力不计，则下列说法不正确的是（ ）A．环滚上曲面右侧的高度等于hB．运动过程中环内有感应电流C．环滚入曲面左侧的高度小于hD．运动过程中安培力对环一定做负功8．如图所示，将中间一段折成矩形的硬导线放置在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中（磁场范围足够大），、均已知。导线两端用电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡，整个电路除小灯泡以外电阻不计。现用外力摇动手柄，使导线以角速度匀速转动，小灯泡正常发光。小灯泡的电阻为（　　）A． B． C． D．9．如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻和，导体棒与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略，当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是（　　）A．流过的电流为由到，流过的电流为由到B．流过的电流为由到，流过的电流为由到C．流过的电流为由到，流过的电流为由到D．流过的电流为由到，流过的电流为由到10．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，下列说法正确的是：      （      ）A．力F做的功等于棒的机械能增加量B．力F做的功与重力做功之和等于棒的动能增加量C．力F做的功等于电阻R产生的焦耳热D．力F做的功等于电阻R产生的热量和棒的机械能增加量之和11．如图所示，在光滑绝缘水平面上有一正方形线框，线框由均匀电阻丝制成，边长为L，总电阻值为r。两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场方向竖直向下。线框沿垂直于方向的速度进入磁场，当对角线刚进入磁场时线框的速度大小为v，方向与磁场边界成角，则对角线刚进入磁场时（　　）A．线框产生的感应电动势为 B．线框中的感应电流为C．线框所受安培力大小为 D．两端的电压为12．如图所示，M、N为两个用同种材料同规格的导线制成的单匝闭合圆环线圈，其圆环半径之比为2：1，两线圈置于同一个垂直于环面向里的匀强磁场中。若不考虑线圈之间的相互影响，当匀强磁场的磁感应强度随时间均匀增大时，下列判断中正确的是（　　）A．两线圈中感应电动势之比EM：EN=2：1B．两线圈中感应电流之比IM：IN=1：1C．两线圈中感应电流的功率之比PM：PN=8：1D．两线圈中感应电流的方向均为顺时针方向13．如图所示，在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个半径为a，质量为m，电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，从圆环与边界线PQ相切时开始，在外力作用下以速度v向右匀速运动，到圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，下列说法正确的是（  ）A．此时圆环中的电动势大小为2BavB．此时圆环中的电流方向为逆时针方向C．此过程中圆环中的电动势均匀增大·D．此过程中通过环截面的电量为14．如图所示，两根平行长直金属导轨，固定在同一水平面内，间距为d，其左端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，一质量为m的导体棒ab垂直于导轨放置，且与两导轨接触良好，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒在水平向右、垂直于棒的恒力F作用下，从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大（运动过程中导体棒始终与导轨保持垂直），设导体棒接入电路的电阻为r导轨电阻不计，重力加速度大小为g，在这一过程中（　　）A．导体棒运动的平均速度为B．流过电阻R的电荷量为C．ab两端的最大电压为D．ab两端的最大电压为15．在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面，一导线框位于纸面内，线框的邻边都相互垂直，边与磁场的边界P重合。导线框与磁场区域的尺寸如图。从t＝0时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域。以为线框中电动势的正方向。用e表示回路的电动势，，则以下e-t示意图中正确的是（　　）A． B．C． D．二、填空题（共4题）16．有一个匝线圈面积为，在时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了，则这段时间内穿过匝线圈的磁通量的变化量为______，磁通量的变化率为______﹔穿过一匝线圈的磁通量的变化量为______，磁通量的变化率为______。17．如图所示，桌面上放一10匝的线圈，线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁体．当磁体竖直向左运动时，穿过线圈的磁通量将______（选填“变大”或“变小”）．在上述过程中，穿过线圈的磁通量变化了1.0Wb，经历的时间为0.5s，则线圈中的感应电动势为_____V．18．如图（甲）所示螺线管的匝数n=3000，横截面积S=20cm2，电阻r=2Ω，与螺线管串联的外电阻R=4Ω．若穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图（乙）所示的规律变化，则理想电压表示数为________，电阻R上消耗的电功率_________.19．如图，不同速度（第一次是自由落体、第二次是缓慢）插入磁铁时，电流表的指针偏转大小_____（填“相同”或“不相同”）；哪一次的大______．三、综合题（共4题）20．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。质量为m的水平金属杆由距离磁场Ⅰ上表面h处静止释放，进入磁场Ⅱ时的速度是进入磁场Ⅰ时速度的2倍。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。求（1）将要进入磁场Ⅱ时的加速度大小和速度大小（2）将要离开磁场Ⅰ时速度大小和加速度大小（3）穿过磁场Ⅰ产生的热量（4）穿过磁场Ⅰ产生的热量和穿过磁场Ⅱ产生的热量是否相等，简单说出理由‍21．如图甲所示，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置足够长的光滑金属导轨，其间距，垂直两金属导轨所在的竖直面的匀强磁场，磁感应强度大小，是一根与导轨垂直且始终接触良好的金属杆，其电阻、质量未知.开始时，将开关S断开，让杆从位置1由静止开始自由下落，一段时间后，再将S闭合，杆ab继续运动到位置2，金属杆从位置1运动到位置2的速度随时间变化的图像如图乙所示重力加速度g取，导轨电阻与空气阻力均不计，求：（1）位置1与位置2间的高度差和金属杆的质量；（2）金属杆从位置1运动到位置2，回路产生的焦耳热和经过金属杆某一横截面积的电量；（3）若开始时，在金属杆的中点给金属杆施加一个竖直向上的恒力，让金属杆仍从位置1由静止开始自由下落，一段时间后，再将S闭合，金属杆也立即匀速并继续运动到位置2，则此过程金属杆从位置1运动到位置2的时间为多少?22．如图，间距为l的光滑平行金属导轨，水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，导轨左端接有阻值为R的定值电阻，一质量为m的金属杆放在导轨上。金属杆在水平外力作用下以速度v0向右做匀速直线运动，此时金属杆内自由电子沿杆定向移动的速率为u0。设金属杆内做定向移动的自由电子总量保持不变，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，除了电阻R以外不计其它电阻。（1）求金属杆中的电流和水平外力的功率；（2）某时刻撤去外力，经过一段时间，自由电子沿金属杆定向移动的速率变为，求：（i）这段时间内电阻R上产生的焦耳热；（ii）这段时间内一直在金属杆内的自由电子沿杆定向移动的距离。23．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ间距，其电阻不计， 两导轨及其构成的平面均与水平面成 30º角。杆 1、杆 2 是两根用细线连接的金属杆，分别垂 直导轨放置，每杆两端都与导轨始终接触良好，其质量分别为 m1=0.1kg 和 m2=0.2kg，两杆 的总电阻R=3Ω，两杆在沿导轨向上的外力F作用下保持静止。整个装置处在磁感应强度 B=1T 的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直，在 t=0 时刻将细线烧断，保持F不变，重力加速度 g=10m/s2，求：（1）细线烧断瞬间，杆 1的加速度 a1的大小；（2）细线烧断后，两杆最大速度 v1、v2的大小；（3）两杆刚达到最大速度时，杆 1 上滑了 0.8 米，则从 t=0 时刻起到此刻用了多长时间？（4）在（3）题情景中，电路产生的焦耳热。
参考答案1．C2．D3．B4．C5．D6．C7．A8．A9．B10．D11．B12．C13．D14．C15．C16．                17．变小    20    18．0.8V    0.16W    19．不相同    自由落体（第一次）    20．（1）；；（2）；；（3）（4）不相等21．（1），；（2），；（3）22．（1），；（2）（i），（ii）23．（1）10m/s2（2）2m/s ；1m/s（3）0.6s（4）0.9J