2017粤教版高中物理选修第2章《电磁感应与电磁场》单元综合测试1

第二章电磁感应与电磁场
一、选择题
1、法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中的感应电动势的大小( )
A、跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比
B、跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比
C、跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比
D、跟穿过这一闭合电路的磁感强度成正比
2、对楞次定律的理解下面说法中不正确的是( )
A、应用楞次定律本身只能确定感应电流的磁场方向
B、应用楞次定律确定感应电流的磁场方向后,再由安培定则确定感应电流的方向
C、楞次定律所说的“阻碍”是指阻碍原磁场的变化，因而感应电流的磁场方向也可能与原磁场方向相同
D、楞次定律中“阻碍"二字的含义是指感应电流的磁场与原磁场的方向相反
3、如图3所示匚形线架ABCD上有一根可以无摩擦滑动的导线ab，左侧有通电导线MN，电流方向由N到M，若将线框置于匀强磁场中,则（ )
A、ab边向右运动时，导线MN与AB边相互吸引
B、ab边向左运动时,导线MN与AB边相互吸引
C、ab边向左运动时,导线MN与AB边相互排斥
D、ab边向右运动时,导线MN与AB边相互排斥
图3 图4
4、如图4所示,两个大小相等互相绝缘的导体环，B环与A环有部分面积重叠，当开关S 断开时( )
A、B环内有顺时针方向的感应电流
B、B环内有逆时针方向感应电流
C、B环内没有感应电流
D、条件不足，无法判定
5。

一环形线圈放在匀强磁场中，设在第1ｓ内磁场方向垂直于线圈平面向内，如图3甲所示.若磁感强度Ｂ随时间ｔ的变化关系如图5乙所示,那么在第2ｓ内，线圈中感应电流的大小和方向是:
A、大小恒定，逆时针方向
B、大小恒定，顺时针方向
C、大小逐渐增加,顺时针方向
D、大小逐渐减小，逆时针方向
图5
6、如图6所示,固定在水平面上的两平行光滑的金属导轨M、N，垂直放着两可滑动的导线ab、cd,在导线框内,竖直放置一条形磁铁，当条形磁铁迅速上抽的过程中，则导线ab、cd 将( ）
A、保持静止
B、相互靠近
C、相互远离
D、先靠近后远离
图6
7、在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒AB,以初速度v水平抛出。

空气阻力不计,如图7所示,运动过程中棒保持水平,那么下列说法中正确的是（）
A、AB棒两端的电势U A＞U B
B、AB棒中的感应电动势越来越大
C、AB棒中的感应电动势越来越小
D、AB棒中的感应电动势保持不变
图7
8、如图8所示,线圈P通入强电流，线圈Q水平放置，从靠近线圈P的附近竖直向下落,经过位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，下落过程中感应电流的方向自上向下看（）
图8
A、始终是逆时针方向
B、始终是顺时针方向
C、先顺时针后逆时针方向
D、先逆时针后顺时针方向
9、如图9所示，光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b，当一条形永磁铁的N 极竖直向下迅速靠近两环时，则：
A、a,b两环均静止不动;
B、a，b两环互相靠近；
C、a，b两环互相远离；
D、a，b两环均向上跳起。

图9 图10
10、如图10所示,导体ab、cd垂直放在水平放置的平行导轨上，匀强磁场方向竖直向上穿过导轨所在平面，导体与导轨间动摩擦因数为μ。

如果导体ab向左匀速运动时，则导体cd：
A、可能向左运动；
B、一定向左运动；
C 、一定向右运动;
D 、不可能静止。

11、如图11所示,粗细均匀的电阻为r 的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感强度为B ，圆环直径为l ，另一长为l ,电阻为r/2的金属棒ab 放在圆环上,接触电阻不计。

当ab 棒以v 0向左运动到图示虚线位置时，金属棒两端电势差为（ ）
A 、Blv 0
B 、021Blv
C 、031Blv
D 、03
2Blv
图11 图12
12、如图12所示,金属棒MN,在竖直放置的两根平行导轨上无摩擦地下滑，导轨间串联一个电阻，磁感强度垂直于导轨平面，金属棒和导轨的电阻不计,设MN 下落过程中，电阻R 上消耗的量大功率为P,要使R 消耗的电功率增大到4P ，可采取的方法是：
A 、使MN 的质量增大到原来的2倍；
B 、使磁感强度B 增大到原来的2倍；
C 、使MN 和导轨间距同时增大到原来的2倍;
D 、使电阻R 的阻值减到原来的一半、
13、闭合线框abcd ，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图13所示的三个位置时，感应电流的方向是( )
A 、经过Ⅰ时，a →d →c →b →a
B 、经过Ⅱ时，a →b →c →d →a
C 、经过Ⅱ时,无感应电流
D 、经过Ⅲ时，a →b →c →d →a
图13 图14
14、 如图14所示，把金属环匀速拉出磁场,下面正确的是:
A 、向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反;
B 、不管向什么方向拉出，只要产生感应电流时,方向都是顺时针；
C 、向右匀速拉出时,感应电流大小不变；
D 、要将金属环匀速拉出,拉力大小要改变、
15、如图15(甲）中,A 是一边长为l 的正方形导线框，电阻为R.今维持以恒定的速度v 沿x 轴运动,穿过如图所示的匀强磁场的有界区域。

若沿x 轴的方向为力的正方向,框在图示位置的时刻作为计时起点,则磁场对线框的作用力F 随时间t 的变化图线为图13（乙）中的( ）
图15
二、填空题
16、如图16所示，用细线围成一个有缺口的双环形闭合回路,环所在空间有一个垂直纸面向里的匀强磁场,在磁感强度B减小的过程中,环中是否有感应电流？如有则其方向在外环中是____,内环中是____。

图16
17、图17—1中 abcd 为一边长为l，具有质量的刚性导线框，位于水平面内, bc 边中串接有电阻R，导线的电阻不计。

虚线表示一匀强磁场区域的边界,它与线框的 ab 边平行,磁场区域的宽度为2l,磁感强度为B，方向竖直向下。

线框在一垂直于 a b 边的水平恒定拉力作用下，沿光滑水平面运动,直到通过磁场区域.已知 ab 边刚进入磁场时，线框便变为匀
i，试在图17-2中的i—x 坐标上定性画出：从导速运动,此时通过电阻R的电流的大小为
线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中,流过电阻R的电流i的大小随 a b 边的位置坐标x 变化的曲线。

图17—1 图17—2
18、把一线框从一匀强磁场中拉出，如图18所示。

第一次拉出的速率是 v ,第二次拉出速率是 2 v ，其它条件不变，则前后两次拉力大小之比是____,线框产生的热量之比是____，通过导线截面的电量之比是____。

图18 图19
19、如图19所示，磁场方向垂直纸面向里,磁感强度B的大小与 y 无关,沿 x 方向每前进 1 m ，B均匀减小1 T，边长0、1 m 的正方形铝框总电阻为 0、25Ω,在外力作用下以 v = 4 m / s 的速度沿 x 方向做匀速直线运动,铝框平面跟磁场方向垂直,图中 ab 所在位置的B ＝5T，则在图示位置处铝框中的感应电流I＝____A,1 s 后外力的功率P＝____W。

图20
20、如图20,平行金属导轨的电阻不计，ab、cd的电阻均为R，长为l，另外的电阻阻值为R,整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中,当ab、cd以速率v向右运动时，通过R的电流强度为_________。

三、计算题
21、如图21所示,abcd是水平放置的矩形闭合金属框,OO'是金属导体,可以沿着框边ad、bc无摩擦地平移滑动，整个框放在竖直向下的匀强磁场中。

设磁感强度为B。

OO'长为L(m），电阻为R(Ω）,ab、cd的电阻都为2R(Ω）,ad、bc的电阻不计。

当OO'向右以速度为v（m/s）匀速滑动时,求金属棒产生的感生电动势 ，金属棒两端的电压U，作用在金属棒上的外力F 的大小和方向。

图21 图22
22、相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置。

上端连接一阻值为R的电阻，其他电阻不计.整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中，磁感强度为B，质量为m，电阻为r的导体MN，垂直导轨放在导轨上,如图22所示。

由静止释放导体MN,求：
（1）MN可达的最大速度v m;
(2）MN速度v=v m/3时的加速度a；
（3）回路产生的最大电功率P m
23、一个质量m=0、016kg，长L=0、5m,宽d=0、1m,电阻R=0、1Ω的矩形线圈，从h1=5m高处由静止开始自由下落，进入一个匀强磁场,当线圈的下边刚进入磁场时，由于磁场力的作用，线圈刚好作匀速直线运动,如图23所示,已知线圈ab边通过磁场区域所用的时间t=0、15s。

g=10m/s2,求：
（1）磁场的磁感强度B;
（2）磁场区域的高度h2。

图23
参考答案
一、选择题
1、C
2、D
3、BD
4、B
5、A
6、C
7、D
8、B
9、C 10、A 11、C 12、A
13、C 14、BD 15、B
二、填空题
16、顺时针,逆时针
17、如附图、
附图
18、1：2 ，1:2,1：1
19、0、16 ， 6、4×10—3
20、2BLv/3R
计算题
21、ε=BLv （V) U=12BLv (V) F=B L v
R 22
2 (N)
方向向右 22、（1)θθ
cos )(22L B tg r R
mg v m += （2）θ
sin 32
g a = （3)L B tg r R g m P m 22
22)(θ
+=
23、(1）B=0、4T (2）h 2=1、55m。