第二章 电磁感应 单元检测题 一、单选题 1．（2022·全国·高二专题练习）如图所示为电磁炮的简化原理示意图，它由两条水平放置的平行光滑长 直轨道组成。轨道间放置一个导体滑块作为弹头。当电流从一条轨道流入，经弹头从另一条轨道流回时， 在两轨道间产生磁场，弹头就在安培力推动下以很大的速度射出去。不计空气阻力，将该过程中安培力 近似处理为恒力，为了使弹头获得更大的速度，可适当(　　) A．减小平行轨道间距 B．增大轨道中的电流 C．缩短轨道的长度 D．增大弹头的质量 2．（2022·云南省富源县第一中学高二期末）电流传感器在电路中相当于电流表，可以用来研究自感现象， 在如题图所示的实验电路中，电源电动势为 E，内阻是 r，L 是自感线圈，其自感系数足够大，直流电阻 值大于灯泡 D 的阻值，电流传感器的电阻可以忽略不计，在 t=0 时刻闭合开关 S，经过一段时间后，在 t=t1 时刻断开开关，在下列表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的图象中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 3．（2021·四川省内江市第六中学高二阶段练习）如图甲所示，阻值为 R=8Ω 的电阻与阻值为 r=2Ω 的单 匝圆形金属线圈连接成闭合回路。金属线圈的面积 S=1.0m2，在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁 场，磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系图线如图乙所示，导线的电阻不计，则前 2s 时间内（　　） A．流过电阻 R 的电流方向为从 E 到 F B．流过电阻 R 的电流大小为 0.4A C．通过电阻 R 的电荷量为 0.2C D．电阻 R 上产生的热量为 0.64J 二、多选题 4．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，用一根横截面积为 S 的硬导线做成一个半径为 r 的圆环，把圆 环部分置于均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间的变化率 (k>0)，ab 为圆环的一条直径，导线的电阻率为 ρ．则（　　） A．圆环中产生顺时针方向的感应电流 B．圆环具有扩张的趋势 krS C．圆环中感应电流的大小为 4  B k t k r 2 D．图中 ab 两点间的电压大小为 4 5．（2022·全国·高三专题练习）闭合回路由电阻 R 与导线组成，其内部磁场大小按 B﹣t 图象变化，方向 如图所示，则回路中（　　） A．电流方向为顺时针方向 B．电流强度越来越大 C．产生的感应电动势越来越大 D．磁通量的变化率恒定不变 6．（2021·湖北·高三阶段练习）如图所示，光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨左端接有定值 电阻 R，金属棒 MN 放置在导轨上，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。金属棒在水平向右的外力作用 下，由静止开始做匀加速直线运动。运动过程中金属棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好。不计导轨的 电阻，金属棒接入电路的电阻恒定，则下列说法正确的是（　　） A．作用在金属棒上的水平外力大小与时间成正比 B．金属棒受到的安培力大小与时间成正比 C．安培力的冲量大小与时间平方成正比 D．通过金属棒截面的电量与时间成正比 7．（2021·广西广西·高三阶段练习）如图所示，足够长的光滑金属导轨 MN、PQ 相互平行，间距为 L， 导轨平面与水平面成 θ 角（0°<θ<90°），磁感应强度为 B 的匀强磁场与导轨平面垂直。导轨电阻不计，上 端接入阻值为 R 的定值电阻，今有一质量为 m、内阻为 r 的金属棒 ab 垂直于导轨放置，并由静止开始下 滑，设磁场区域无限大，当金属棒下滑达到最大速度 vm 时，运动的位移为 x。重力加速度为 g，则以下说 法正确的是（　　） A．金属棒最大加速度为 gsinθ B．当金属棒下滑速度为 v 时，其两端电压为 BLv C．金属棒下滑最大速度 R mg sin  B 2 L2 D．此过程中流过电阻 R 的电荷量为 BLx Rr 8．（2021·山西省长治市第二中学校高二阶段练习）半径分别为 r 和 2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面 上，一长为 r，质量为 m 且质量分布均匀的直导体棒 AB 置于圆导轨上面，BA 的延长线通过圆导轨的中 心 O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为 B，方向竖直向下，在 内圆导轨的 C 点和外圆导轨的 D 点之间接有一阻值为 R 的电阻（图中未画出）。直导体棒在水平外力作 用下以角速度 ω 绕 O 逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。设导体棒与导轨之间的 动摩擦因数为 μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略，重力加速度大小为 g。（　　） A．流过 R 的电流方向由 C 到 D 3 Br 2 B．流过 R 的电流大小为 2 R  Br 2 C．流过 R 的电流大小为 R 9 2 B 2 r 4 D．水平外力的功率为 4 R 9．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，平行金属导轨光滑并且固定在水平面上，导轨一端连接电阻 R，垂直于导轨平面有一匀强磁场，磁感应强度为 B，一质量为 m 的金属棒 ab 在水平恒力 F 作用下由静 止向右滑动，除电阻 R 外其他的电阻都不计，则（　　） A．棒从静止到最大速度过程中，棒的加速度不断增大 B．棒从静止到最大速度过程中，棒克服安培力所做的功等于棒的动能的增加量和电路中产生的焦耳热 C．棒 ab 做匀速运动阶段，外力 F 做的功等于电路中产生的焦耳热 D．无论棒 ab 如何运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的焦耳热 10．（2022·全国·高三专题练习）边长为 L 的单匝正方形导线框 abcd 放在绝缘的光滑水平桌面上，其右端 相距 s 处有边界 PQ，在 PQ 左侧存在垂直于线框面向下的匀强磁场。现用水平向右的恒力 F 使线框由静 止向右运动，且线框运动过程中 ad 边始终与 PQ 保持垂直，线框全部离开磁场前已做匀速直线运动，已 知磁感应强度大小为 B，线框质量为 m，电阻为 R，边长为 L。下列说法正确的是（　　） 3 2 Fs BL A．cd 边离开磁场时线圈中的感应电动势大小为 4 m F B 2 L2  B．cd 边离开磁场时线框的加速度大小为 m m 2 R 2mFs BL2 C．线框全部离开磁场过程中，通过线框某一横截面的电荷量为 R D．线框全部离开磁场过程中，线框中产生的热量为 F ( s  L)  mF 2 R 2 2 B 4 L4 11．（2022·山东·及第中学模拟预测）空间存在竖直方向的磁场，磁感应强度 B 随时间变化的图像如图所 示，以磁场方向向下为正。零时刻，从静止开始自由释放一水平放置的硬质闭合金属小圆环，圆环下落 过程中未翻转。则（　　） A．在 B．在 C．在 0 : t1 时间内，圆环有扩张的趋势 t1 : t2 t1 : t3 时间内，从上向下看圆环内有逆时针方向的感应电流 时间内，圆环内的感应电流方向不变 D．圆环被释放后将做自由落体运动 三、填空题 12．（2021·海南·琼中中学高二期中）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计 G 与线圈 L 连接，如图所示。已 知线圈由 a 端开始绕至 b 端：当电流从电流计 G 左端流入时，指针向左偏转。 （1）将磁铁 N 极向下从线圈上方竖直插入 L 时，发现指针向左偏转，俯视线圈，其电流方向为______ （填：“顺时针”或“逆时针”）； （2）当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离 L 时，俯视线圈，其电流方向为______（填：“顺时针”或“逆 时针”）。 13．（2021·黑龙江·齐齐哈尔市第八中学校高二期中）现把电阻与线圈两端相连构成闭合回路，在线圈正 上方放一条形磁铁，如图所示，磁铁的 S 极朝下，在将磁铁的 S 极插入线圈的过程中，通过电阻的感应电 流的方向由___________，线圈与磁铁相互___________（填“吸引”或“排斥”）。 14．（2021·广东·广州市天河中学高二阶段练习）如图所示，一导线弯成半径为 a 的半圆形闭合回路。虚 线 MN 右侧有磁感应强度为 B 的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面。回路以速度 v 向右匀速进入磁场， 直径 CD 始终与 MN 垂直。从 D 点到达边界开始到 C 点进入磁场为止，CD 段受安培力___________（填 “向上”“向下”“向左”“向右”或“为零”），感应电动势最大值为___________，感应电动势平均值为__________ _。 四、解答题 15．（2022·海南·嘉积中学高二阶段练习）在如图甲所示的电路中，螺线管匝数 n=1000 匝，横截面积 S=20cm2。螺线管导线电阻 r=1Ω，定值电阻 R=4Ω，闭合开关 K，在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场 的方向如图甲所示，磁感应强度 B 的大小按如 B 图乙所示的规律变化，求： T （1）0~2s 时间内螺线管产生的电动势的大小； （2）0~2s 时间内电路中的电流强度的大小； （3）电压表的示数。 16．（2022·湖北·监利市教学研究室高二期末）如图所示边长为 l 的正方形线框内部有一边长为 l 2 的正方 形区域的匀强磁场，磁场的磁感应强度为 B，求： （1）穿过线框的磁通量； （2）线框从图示位置开始绕着 ab 边转动 60�，则该过程穿过线框的磁通量的变化量，是否会产生感应电 流。 17．（2022·江苏·南京市第一中学高二开学考试）如图所示，水平固定放置的 U 形光滑框架上接一个阻值 为 R0 的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，一个半径为 L、质量为 m 的半圆 形硬导体 AC 在水平向右的恒定拉力 F 的作用下，由静止开始运动距离 d 后速度为 v，半圆形硬导体 AC 的电阻为 r，其余电阻不计。求： （1）此时 AC 两端电压为 UAC； （2）此过程中电阻 R0 产生的热量 Q； （3）此过程中通过电阻 R0 的电荷量 q； （4）此过程所用时间 t。 参考答案： 1．B 2．C 3．D 4．CD 5．AD 6．BC 7．AD 8．AB 9．CD 10．BCD 11．CD 12． 逆时针 13． b-a 14． 向下 逆时针 排斥 Bav  aBv 4 15．(1)0.8V；(2)0.16A；(3)0.64V Bl 2 16．（1） 4 ；（2）0， 不会产生感应电流 � 1 �4B 2 L2 d R0 � 2BLvR0 1 2� 2BLd  mv � � �Fd  mv � F R  r 2 �；（3） R0  r ；（4） � 0 � 17．（1） R0  r ；（2） R0  r �