第二章电磁感应单元质量检测 2021-2022 学年高二下学期物理粤教版 （2019）选择性必修第二册 一、单选题 1．电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，能够被磁化通常所说的磁性材料是指强磁 性物质。铁磁性材料一般是 Fe，Co，Ni 元素及其合金，稀土元素及其合金，以及一些 Mn 的化合物。因此弦振动 时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的有（ ） A．取走磁体，电吉他将不能正常工作 B．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势 C．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化 D．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作 2．如图所示，均匀带负电的圆环 a 绕过圆心与圆环所在平面垂直的轴 O 顺时针旋转，闭合金属小圆环 b 与圆环 a 在同一平面内，且与 a 同心，则（　　） A．若圆环 a 匀速转动，小圆环 b 内有顺时针方向的感应电流 B．圆环 a 匀速转动的角速度越大，穿过小圆环 b 的磁通量越大 C．圆环 a 做匀速转动的角速度越大，小圆环 b 内的感应电流越大 D．圆环 a 加速转动时，小圆环 b 内有逆时针方向的感应电流 3．如图所示，有一边长为 L 的正方形导线框 abcd ，其质量为 m，从匀强磁场上方由静止下落，此时底边 ab 与磁 场上边界的距离为 H ( H  L ) 。导线框底边 ab 进入匀强磁场区域后，线框开始匀速运动，匀强磁场的上、下边界均 水平且宽度也为 L，重力加速度大小为 g，不计空气阻力，则线框在穿越匀强磁场的过程中产生的焦耳热 Q 为（ ） A． mg ( H  L) B． mg ( H  L) C． 2mgL D． 3mgL 4．如图所示，正三角形导线框 abc 的边长为 L ，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，以平行于 bc 边的速度 v 向右匀 速运动，则电压表的示数为（　　） A． BLv B． 3BLv 3BLv C． 2 D．0 5．如图甲所示，环形导线 b 与导轨、导体棒构成闭合回路，导体棒在匀强磁场中向左运动，金属环 a 与导线环 b 共面共心；如图乙所示，金属环 N 放置于环形电流 i 所产生的磁场中，环形电流 i 方向为顺时针方向，环面与磁场 方向垂直。下列说法正确的是（　　） A．若图甲中的导体棒向左匀速运动，环 a 将产生逆时针方向的感应电流，且有扩张的趋势 B．若图甲中的导体棒向左加速运动，环 a 不会产生感应电流，无收缩或扩张的趋势 C．若图乙中的电流 i 减弱，N 中将产生沿逆时针方向的感应电流，且有收缩的趋势 D．若图乙中的电流 i 减弱，N 中将产生沿顺时针方向的感应电流，且有收缩的趋势 6．如图所示是测定自感系数很大的线圈 L 直流电阻的电路，L 两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电 压，在测量完毕后，将电路解体时应（　　） A．先拆除电流表 B．先断开 S1 C．先拆除哪个器件都可以 D．先断开 S2 7．麦克斯韦系统地总结了人类直至 19 世纪中叶对电磁规律的研究成果，在此基础上最终建立了经典的电磁场理 论。以下关于前人奠基之功的论述符合事实的是（　　） A．汤姆孙利用扭秤发现了库仑定律，并测定了电子的电荷量 B．安培提出了分子电流假说，揭示了磁现象的电本质 C．麦克斯韦发现了电流的磁效应，并给出了右手螺旋定则 D．法拉第发现了电磁感应现象，并总结得到了法拉第电磁感应定律 8．如图所示，光滑绝缘的水平面上，有一长直导线与新月形金属导线框，直导线固定，导线框可以在水平面上自 由移动。开始导线框的对称轴 MN 与直导线垂直。t=0 时给直导线通交变电流 i  Isin 2 t ，规定图示方向为电流正 T 方向。下列关于导线框的说法正确的是（　　） A．在 0~ B．在 T 时间内，导线框中产生顺时针方向的感应电流 4 T T ~ 时间内，导线框有面积缩小的趋势 4 2 C．在 t  3T 时导线框受到的安培力最大 4 D．在 0~ T 时间内，导线框将沿 MN 方向向右平动 4 9．电磁炮简化原理图如图所示，电磁炮以大容量电容器为电源，电容器充电后放电，在导轨与导体棒和弹体中形 成放电电流，弹体与导体棒在安培力的推动下获得动能。设电容器电容为 C，充电后电压为 U0 ，平行光滑金属导 轨间存在磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向下的匀强磁场，导轨宽度为 L，导体棒长也为 L，导体棒与弹体质 量为 m。在运动过程中，导体棒始终垂直于导轨且与导轨接触良好，导轨、导体棒和弹体电阻均忽略不计。某次 1 导体棒与弹体离开导轨时，电容器的带电荷量减小为初状态的 3 ，则此次发射过程中导体棒与弹体离开导轨时获 得的动能为（　　） A． C． Ek  B 2 L2C 2U 02 18m Ek  2 B 2 L2C 2U 02 9m B． D． Ek  B 2 L2C 2U 02 2m Ek  4 B 2 L2C 2U 02 9m 10．如图所示，紧绕有闭合线圈的绝缘圆筒放在表面由非磁性材料制成的电子秤上，一条形磁铁（N 极向下）从 圆筒正上方由静止释放后插入圆筒。空气阻力不计。对磁铁插入圆筒且未碰到电子秤表面的过程，下列说法正确 的是（　　） A．磁铁的加速度恒定 B．磁铁的机械能减小 C．通过电阻的电流方向如图中箭头所示 D．与磁铁尚未运动时相比电子秤的示数减小 11．如图所示，左端接有阻值为 R 的定值电阻且足够长的平行光滑导轨 CE、DF 的间距为 L，导轨固定在水平面上， 且处在磁感应强度为 B、竖直向下的匀强磁场中，一质量为 m、电阻为 r 的导体棒 ab 垂直导轨放置且静止，导轨 的电阻不计。某时刻给导体棒 ab 一个水平向右的瞬时冲量 I，导体棒将向右运动，最后停下来，则此过程中（　 ） A．导体棒做匀减速直线运动直至停止运动 I2 B．电阻 R 上产生的焦耳热为 2m I C．通过导体棒 ab 横截面的电荷量为 BL D．导体棒 ab 运动的位移为 IR B 2 L2 12．如图所示，将一根金属棒折成“凹”形闭合线框，线框各边的尺寸如图所示，线框右侧有两个垂直于纸面、方向 相反的并排匀强磁场，磁感应强度大小都为 B，宽度均为 a。若该线框以速度 v 水平向右垂直于磁场方向做匀速直 线运动，直到线框全部通过磁场区域。线框刚进入磁场的时刻记作 t=0 时刻，线框中的电流 i 随时间 t 的变化关系 图像正确的是（线框中电流以逆时针方向为正方向，两磁场都有理想边界）（　　） A． B． C． D． 二、填空题 13．手机是利用_______传送信号的；电磁炉是利用________加热的；医院里常用的 CT 检查是利用_________来成 像的． v1 v2 v1  2v2 14．如图所示，先后以速度 和 （ ），匀速地把同一线圈从同一位置拉出有界匀强磁场的过程中，在先 后两种情况下： （1）线圈中产生的热量之比 Q1：Q2＝________； （2）拉力做功的功率之比 P1：P2=_______。 15．有一个 n 匝线圈面积为 S ，在 t 时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了 B ，则这段时间内穿过 n 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______。 16．如图所示，a、b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为 10 匝，边长 la=3lb，图示区域内有垂直纸 面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则两线圈内产生感应电的流方 向为___________方向，a、b 线圈中感应电动势之比为___________； a、b 线圈中感应电流之比为__________； a、b 线圈中电功率之比为___________。 17．在学习了自感的知识以后，高二年级的某物理兴趣小组的同学在学校的探究实验室用以下的器材进行了探究： 直流电阻可以不计线圈 L，规格相同的灯泡 A1 和 A2 ，规格为 3V、20 欧的滑动变阻器 R。他们按图连接好实验电路图， 滑动变阻器的滑片移到移到中间。 当开关 S 闭合时，他们可以观察到的实验现象是：______（填选项前的字母）； A．灯 B． A2 灯A1 比 灯A1 比灯 A2 先亮起来，最终 先亮起来，最终 A1 A1 比 比 A2 A2 亮 亮 C．两灯同时亮 当 S 断开时，他们观察到的实验现象是______（填选项前的字母）。 A．两灯立即同时熄灭 B． C． A2 A2 先闪亮一下，然后两灯一起慢慢熄灭 先熄灭，A1 慢慢熄灭 18．某空间存在以 ab，cd 为边界的匀强磁场区域，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里，区域宽为 L1， 现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与 ab 重合，长度为 L2，长边长度为 2L1，某时刻线框以初速度 v0 沿与 ab 垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变．设该线框的电阻为 R，则从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力做的功等于________________． 三、解答题 19．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨 MN 、 PQ 相距 L  1m ，上端连接一个阻 值 R  3 的电阻，导轨平面与水平面夹角   37�，长为 L 的金属棒 ab 垂直于 MN 、 PQ 放置在导轨上，且始终与 导轨接触良好，它们之间的动摩擦因数   0.25 ，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。已知金属棒 ab 为 的质量为 s  20m m  0.5kg ，阻值 r  1 ，磁场的磁感应强度 时速度恰好达到最大值（ sin 37� 0.6 ， B  1T cos 37� 0.8 。金属棒 ，取 ab 从静止开始运动，若金属棒下滑距离 g  10m/s 2 ）。求： （1）金属棒下滑过程中流过电阻 R 的电流方向； （2）金属棒达到的最大速度； （3）金属棒由静止开始下滑位移为 s 的过程中，金属棒上产生的焦耳热。 20．如图，两根电阻不计、平行光滑金属导轨相距 L＝0.5m 水平放置，一端与阻值 R＝0.3Ω 的电阻相连。导轨 x＞ 0 一侧存在沿 x 方向变化的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，x＝0 处磁场的磁感应强度 B0＝1T。一根质量 m＝ 0.1kg、电阻 r＝0.1Ω 的金属棒置于导轨上，并与导