人教版(新教材)高中物理選擇性必修2第二章電磁感應章末自測卷（二）

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊PAGEPAGE1章末自測卷(二)(時間：45分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本題共7個小題，每小題6分，共42分)1．(2021·淮南一中高二月考)電阻R、電容器C與一線圈連成閉合電路，條形磁體位于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示?，F(xiàn)使磁體N極遠離線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是()A．從b到a，下極板帶正電B．從a到b，下極板帶正電C．從b到a，上極板帶正電D．從a到b，上極板帶正電〖答案〗D〖解析〗當磁體開始由圖示位置向上運動時，N極遠離線圈，穿過線圈的磁通量減少，由楞次定律可知，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，即向下，再由安培定則可得線圈中感應電流的方向，通過電阻R的電流從a到b，a點電勢高于b點，所以電容器上極板帶正電，故A、B、C錯誤，D正確。2．(2021·黑龍江哈爾濱三中高二月考)如圖所示，在通電長直導線AB的一側(cè)懸掛一可以自由擺動的閉合矩形金屬線圈P，AB在線圈平面內(nèi)。當AB導線中電流I發(fā)生變化時，發(fā)現(xiàn)閉合線圈向左擺動，下列說法正確的是()A．AB中的電流減小，線圈中產(chǎn)生逆時針方向的電流B．AB中的電流減小，線圈中產(chǎn)生順時針方向的電流C．AB中的電流增大，線圈中產(chǎn)生逆時針方向的電流D．AB中的電流增大，線圈中產(chǎn)生順時針方向的電流〖答案〗B〖解析〗AB中的電流減小，線圈中向里的磁通量減小，所以將產(chǎn)生順時針方向的電流，同時線圈向左運動，故A錯誤，B正確；AB中的電流增大，穿過線框的磁通量增大，根據(jù)楞次定律得到：線框中感應電流方向為逆時針方向，同時線圈向右運動，故C、D錯誤。3．(2021·黑龍江哈爾濱六中高二開學考)如圖所示，金屬導軌上的導體棒ab在勻強磁場中沿導軌做下列哪種運動時，線圈c將向左擺動()A．向右做勻速運動 B．向左做勻速運動C．向右做減速運動 D．向右做加速運動〖答案〗D〖解析〗導體棒ab向右或向左做勻速運動時，ab中產(chǎn)生的感應電流不變，螺線管產(chǎn)生的磁場是穩(wěn)定的，穿過c的磁通量不變，c中沒有感應電流，線圈c不受安培力作用，不會向左擺動，故A、B錯誤；導體棒ab向右做減速運動時，根據(jù)右手定則判斷得到，ab中產(chǎn)生的感應電流方向從a→b，感應電流減小，螺線管產(chǎn)生的磁場減弱，穿過c的磁通量減小，根據(jù)楞次定律得知，c中產(chǎn)生順時針方向(從左向右看)的感應電流，與線圈中的電流的方向相反，則線圈c被螺線管吸引，向右擺動，故C錯誤；導體棒ab向右做加速運動時，根據(jù)右手定則判斷得到，ab中產(chǎn)生的感應電流方向從a→b，感應電流增大，螺線管產(chǎn)生的磁場增強，穿過c的磁通量增大，根據(jù)楞次定律得知，c中產(chǎn)生逆時針方向(從左向右看)的感應電流，與線圈中的電流的方向相反，則線圈c被螺線管排斥，向左擺動，故D正確。4．(2021·新疆烏魯木齊八中高二期末)電動汽車越來越被人們所喜愛，某一種無線充電方式的基本原理如圖所示，路面下依次鋪設(shè)圓形線圈，相鄰兩個線圈由供電裝置通以反向電流，車身底部固定感應線圈，通過充電裝置與蓄電池相連，汽車在此路面上行駛時，就可以進行充電。若汽車正在勻速行駛，下列說法正確的是()A．感應線圈中產(chǎn)生的是方向不變、大小不變的電流B．感應線圈中產(chǎn)生的是方向改變、大小不變的電流C．感應線圈一定受到路面線圈磁場的安培力，且該安培力會阻礙汽車運動D．若給路面下的線圈通以同向電流，不會影響充電效果〖答案〗C〖解析〗由于路面上的線圈中的電流不知是怎么變化，即產(chǎn)生的磁場無法確定變化情況，所以感應線圈中的電流大小不能確定，故A、B錯誤；因線圈隨汽車一起運動過程中會產(chǎn)生感應電流，在路面線圈的磁場中受到安培力，根據(jù)“來拒去留”可知，此安培力阻礙相對運動，即阻礙汽車運動，故C正確；給路面下的線圈通以同向電流時，路面下的線圈產(chǎn)生相同方向的磁場，穿過感應線圈的磁通量變化率變小，所以產(chǎn)生的感應電流變小，影響充電效果，故D錯誤。5．(2021·浙江高二月考)下列四幅演示實驗圖中，實驗現(xiàn)象能正確表述實驗結(jié)論的是()A．圖甲用磁體靠近輕質(zhì)閉合鋁環(huán)A，A會靠近磁體B．圖乙斷開開關(guān)S，觸點C不立即斷開C．圖丙閉合開關(guān)S時，電流表有示數(shù)，斷開開關(guān)S時，電流表沒有示數(shù)D．圖丁銅盤靠慣性轉(zhuǎn)動，手持磁體靠近銅盤，銅盤轉(zhuǎn)動加快〖答案〗B〖解析〗圖甲用磁體靠近輕質(zhì)鋁環(huán)A，由于A環(huán)中發(fā)生電磁感應，根據(jù)楞次定律可知，A將遠離磁體，故A錯誤；圖乙斷開開關(guān)S，由于B線圈中發(fā)生電磁感應現(xiàn)象阻礙電流的減小，因此線圈仍有磁性，觸點C不立即斷開，故B正確；圖丙閉合開關(guān)S和斷開開關(guān)S時均會發(fā)生電磁感應現(xiàn)象，因此電流表均有示數(shù)，故C錯誤；當轉(zhuǎn)動銅盤時，導致銅盤切割磁感線，從而產(chǎn)生感應電流，受到安培力，由楞次定律可知，安培力阻礙銅盤轉(zhuǎn)動，因此銅盤轉(zhuǎn)動將變慢，故D錯誤。6．(2021·浙江高二月考)如圖所示是測定自感系數(shù)很大的線圈L直流電阻的電路，L兩端并聯(lián)一只電壓表，用來測量自感線圈的直流電壓，在測量完畢后，將電路解體時應()A．先拆除電流表 B．先斷開S1C．先拆除哪個器件都可以 D．先斷開S2〖答案〗D〖解析〗若先斷開開關(guān)S1或先拆去電流表，由于L的自感作用都會使L和電壓表組成回路，原先L中有較大的電流通過，現(xiàn)在這個電流將通過電壓表，造成電表損壞，所以實驗完畢應先斷開開關(guān)S2。故選項D正確。7．如圖所示，直角三角形ADC區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場，AD邊長為2L，直角三角形導線框abc與直角三角形ADC相似，ab邊長為L，∠ACD＝∠acb＝30°，線框在紙面內(nèi)，且bc邊和DC邊在同一直線上，bc邊為導線，電阻不計，ab邊和ac邊由粗細均勻的金屬桿彎折而成?，F(xiàn)用外力使線框以速度v勻速向右運動通過磁場區(qū)域，則線框在通過磁場的過程中，Uab隨時間變化的關(guān)系圖像正確的是()〖答案〗B〖解析〗線框進入磁場的過程中，ac邊切割磁感線的有效長度均勻增大，感應電動勢均勻增大，a、b兩端的電勢差Uab均勻增大，當ab邊剛要進入磁場時，感應電動勢最大，線框運動的速度為v，最大感應電動勢E＝BLv，根據(jù)楞次定律可知，感應電流方向為順時針方向，由于ac邊長為ab邊長的2倍，Uab＝－eq\f(1,3)BLv；線框進入磁場后，回路中沒有感應電流，Uab＝－BLv；在線框出磁場的過程中，線框ab邊切割磁感線，且切割磁感線的有效長度隨時間均勻減小，且ac邊剛出磁場時，感應電動勢最大，為E＝BLv，此時Uab＝－eq\f(2,3)BLv，選項B正確。二、多項選擇題(本題共3個小題，每小題6分，共18分)8．(2021·肇東市一中高二期末)下列說法中正確的是()A．電磁爐中的線圈通高頻電流時，在鐵磁性金屬鍋上產(chǎn)生渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物B．磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，是為了防止產(chǎn)生電磁感應C．精密線繞電阻常采用雙線繞法，可以增強線繞電阻通電時產(chǎn)生的磁場D．車站的安檢門探測人攜帶的金屬物品的工作原理是電磁感應〖答案〗AD〖解析〗電磁爐中的線圈通高頻電流時，在鐵磁性金屬鍋上產(chǎn)生渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物，故A正確；磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，當線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，導致鋁框的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應電流，出現(xiàn)安培阻力，使其很快停止擺動，故B錯誤；精密線繞電阻常采用雙線繞法，通入電流后，雙線產(chǎn)生的磁場方向是相反的，所以會減弱通電時產(chǎn)生的磁場，這樣，就能減小電流改變時引起的自感現(xiàn)象，達到維持電阻穩(wěn)定的目的，故C錯誤；車站的安檢門探測人攜帶的金屬物品的工作原理是有交流電通過的線圈產(chǎn)生迅速變化的磁場，磁場在金屬物體內(nèi)部能感生渦電流，渦電流又會產(chǎn)生磁場，反過來影響原來的磁場，引發(fā)探測器發(fā)出鳴聲，故D正確。9．(2021·贛州市贛縣三中高二月考)單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場，若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則O～D過程中()A．線圈中O時刻感應電動勢最大B．線圈中D時刻感應電動勢最大C．線圈中D時刻感應電動勢為零D．線圈中O至D時間內(nèi)平均感應電動勢為4V〖答案〗AC〖解析〗由題圖可知，O時刻切線斜率最大，即線圈中磁通量的變化率為最大，則感應電動勢最大；D時刻磁通量的變化率為零，則線圈中感應電動勢為零。從O至D時間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應定律得平均感應電動勢為E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(2×10－3,0.005)V＝0.4V，故A、C正確，B、D錯誤。10．(2021·山西運城市高二月考)如圖所示，在磁感應強度為B的勻強磁場中，有半徑為r的光滑半圓形導體框ab，O為圓心，OC為一能繞O在框架上滑動的導體棒，Oa之間連一電阻R，導體框架與導體棒的電阻均不計，使OC以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則()A．通過電阻R的電流方向由a經(jīng)R到OB．導體棒O端電勢低于C端的電勢C．回路中的感應電動勢大小為eq\f(Br2ω,2)D．回路中的感應電流大小為eq\f(Br2ω,2R)〖答案〗CD〖解析〗根據(jù)右手定則可知，電流方向為由O經(jīng)R到a，A錯誤；根據(jù)右手定則可知，OC等效為電源，O為正極，C為負極，O端電勢高于C端電勢，B錯誤；根據(jù)動生電動勢公式可知E＝BLeq\o(v,\s\up6(－))＝Breq\f(ωr＋0,2)＝eq\f(Br2ω,2)，C正確；根據(jù)歐姆定律可知I＝eq\f(E,R)＝eq\f(Br2ω,2R)，D正確。三、計算題(每小題20分，共40分。)11．(2021·淮南一中高二月考)如圖所示，兩平行金屬導軌位于同一水平面上，相距L，左端與一電阻R相連；整個系統(tǒng)置于勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向豎直向下，一質(zhì)量為m的導體棒置于導軌上，在水平外力作用下沿導軌以速度v勻速向右滑動，滑動過程中始終保持與導軌垂直并接觸良好。已知導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g，導軌和導體棒的電阻均可忽略。求：(1)電阻R消耗的功率；(2)導體棒運動距離x內(nèi)通過電阻R的電荷量q；(3)水平外力的大小?！即鸢浮?1)eq\f(B2L2v2,R)(2)eq\f(BLx,R)(3)eq\f(B2L2v,R)＋μmg〖解析〗(1)導體切割磁感線運動產(chǎn)生的電動勢為E＝BLv根據(jù)閉合電路歐姆定律，知感應電流為I＝eq\f(E,R)電阻R消耗的功率為P＝I2R聯(lián)立可得P＝eq\f(B2L2v2,R)。(2)設(shè)時間為t，則電荷量q＝It＝eq\f(BLv,R)·eq\f(x,v)＝eq\f(BLx,R)。(3)對導體棒受力分析，受到向左的安培力、向左的摩擦力和向右的外力，三力平衡，故有F安＋μmg＝F而F安＝BIL＝Beq\f(BLv,R)L解得F＝eq\f(B2L2v,R)＋μmg。12．(2021·四川南充中學高二開學考)如圖所示，兩條光滑平行導軌所在平面與水平地面的夾角為θ＝53°，兩導軌間距為L＝2m，導軌上端接有一電阻，阻值為R＝2Ω，O、P、M、N四點在導軌上，兩虛線OP、MN平行且與導軌垂直，兩虛線OP、MN間距為d＝1m，其間有勻強磁場，磁感應強度大小B＝2T，方向垂直于導軌平面向上。在導軌上放置一質(zhì)量m＝1kg、長為L、阻值也為R的金屬棒，棒可沿導軌下滑，且在下滑過程中保持與導軌垂直并良好接觸。讓金屬棒從離磁場上邊界OP距離d處由靜止釋放，進入磁場后在到達下邊界MN前已勻速。(已知重力加速度大小為g＝10m/s2，sin53°＝0.8)不計導軌電阻。求：(1)金屬棒剛進入磁場時的速度v；(2)金屬棒剛進入磁場時的加速度a；(3)金屬棒穿過磁場過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱。〖答案〗(1)4m/s(2)8m/s2方向平行導軌向上(3)7J〖解析〗(1)金屬棒從靜止釋放到剛進入磁場，