学年天津和平区天津市中学高二上学期单元测试物理试卷电磁感应详解版

1、20182019学年 和平区 市 中学高二上学期单元测试物理试卷电磁感应(详解)一、单项选择题（共6小题，每小题4分，共24分。）关于磁通量的概念，下面说法正确的是（ ）磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大在磁感应强度较大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量也越大磁通量有大小也有方向，是矢量磁通量的变化，不一定由于磁场的变化产生的【 】D【 】A当回路与磁场平行时，磁通量 为零，则磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通 量不一定越大故A错误；B磁通量 为零时，可能回路与磁场平行，则磁感应强度不一定为零故B错误； C磁通量是标量故C错误；D根据磁通量 ，磁通量的变化可能由 、 、 的变化

2、引起故D正 确故选D2. 如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的 极朝下，但未 线圈 当磁铁向上运动时，（ ）线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥【 】C【 】由图可知，穿过线圈的磁场方向向下减小，由楞次定律可知感应电流的磁场应向 下，则由右手螺旋定则可知电流方向与图示方向相反；由“来拒去留”可知，磁铁远离线圈，则线圈与磁铁相互吸引，故C正确 故选C3. ，两个互连的金属圆环，粗

3、金属环的电阻是细金属环电阻的一半，磁场垂直穿过粗金属 环所在的区域，当磁感应强度均匀变化时，在粗环内产生的电动势为 ，则 两点间的电势差为（ ）A.B.C.D.【 】C【 】 两点的电势差为路端电压 ，设粗金属环的电阻为 ，则细金属环的电阻为 ，故选C4. 两块水平放置的金属板，板间距离为 ，用导线将两块金属板与一线圈连接，线圈中存在方向竖 直向上、大小变化的磁场， 两板间有一带正电的油滴恰好 ，则磁场的磁感应强度随时间变化的图象是（ ）A.B.C.D.【 】C【 】由题意可知，小球带正电，且处于平衡状态，即感应电动势恒定，同时可知上极板 带负电，下极板带正电，根据楞次定律得知，结合图示可知，

4、根据法拉第电磁感应定律，则磁场正在均匀减 弱，故C正确，ABD错误故选C5. 用均匀电阻丝做成的正方形导线框 放在如图 边界的正方形匀强磁场中导线框的各边 和磁场的边界保持互相平行现沿四种不同的方向把导线框以某一相同的速度从磁场中完全拉出 来，在导线框穿出磁场过程中， 两点间的电压最大的是（ ）A. 向上拉出 B. 向下拉出 C. 向 出 D. 向右拉出【 】B【 】线框产生的感应电动势的大小均为 ， 是线框的边长当线框向上拉出时， 边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源， 两点间的电压 为 ； 当线框向下拉出时， 边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源， 两点间的电压 为 ； 当线框向 出时

5、， 边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源， 两点间的电压 为 ； 当线框向右拉出时， 边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源， 两点间的电压 为 ；故B正确故选B6. 一个边长为 的正方形导线框在倾角为 的光滑斜面上由 开始沿斜面下滑，随后进入虚线下方方向垂直于斜面的匀强磁场中 ，斜面以及下方的磁场往下方延伸到足够远下列推理、判断正确的是（ ）线框进入磁场过程 点的电势比 点高线框进入磁场过程一定是 运动线框中产生的焦 小于线框减少的机械能线框从不同高度下滑时，进入磁场过程中通过线框导线横截面的电量相等【 】D【 】A 切割磁感线，根据右手定则判断可知， 中产生的感应电流方向 ，则 点的电势

6、比 点高故A错误；边受到 力，因条件 ， 力大小和重力沿斜面的分力大小无法比较， 线框的运动情况无法确定故B错误；线框在磁场中不会 ，根据能量守恒定律，线框中产生的焦 一定等于线框 减少的机械能故C错误；由经验公式电量 ，线框从不同高度下滑时 相同， 相同，则电量相 同故D正确故选D二、多项选择题（共4小题，每小题6分，共24分）7. ，在匀强磁场中放有平行金属导轨，它与大线圈 相连接，要使小导线圈 获得顺时针 方向的感应电流，则放在金属导轨上的金属棒 的运动情况是（两线圈共面放置）（ ）A. 向右匀速运动 B. 向左加速运动 C. 向右 运动 D. 向右加速运动【 】BC【 】垂直纸面 的磁

7、场 ，且大小减小，根据楞次定律与法拉第电磁感应定律，则有 导体棒向右 运动同理，垂直纸面向外的磁场且大小增大，根据楞次定律与法拉第电磁感应定律，则有 导体棒向左加速运动故选BC8. 匀强磁场方向垂直纸面，规定垂直纸面 的方向为正，磁感应强度 随时间 变化规律如图甲所 示在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图乙所示令 、 、 分别表示 、 段的感应电流， 、 、 分别表示 、 、 时金属环上很小一段受到的 力则（）沿逆时针方向， 沿顺时针方向沿逆时针方向， 沿顺时针方向方向指向圆心， 方向指向圆心方向背离圆心向外， 方向指向圆心【 】AD【 】A由图甲所示可知， 段，磁场垂直于纸面 ，

8、穿过圆环的磁通量增加，由楞 次定律可知，感应电流 沿逆时针方向，在 段磁场 ，穿过圆环的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流 沿顺时针方 向，故A正确；B由图甲所示可知，在 段磁场 ，穿过圆环的磁通量减少，由楞次定律可知， 感应电流 沿顺时针方向，在 段，磁场向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感应 电流 沿顺时针方向，故B错误；C D由左手定则可知， 段电流受到的 力 方向指向圆心， 段 力 方 向背离圆心向外， 段， 力 方向指向圆心，故D正确，C错误故选AD9. 两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒 、 与 导轨 矩形回路导体棒的两端连接着处于压缩状

9、态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为 ，回 其余部分的电阻不计在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场开始时，导体棒处于 状态，剪断细线后，导体棒运动过程中（ ）A. 回路中有感应电动势B. 两根导体棒所受 力的方向相同C. 两根导体棒和弹簧 的系统机械能守恒D. 两根导体棒和弹簧 的系统机械能不守恒【 】AD【 】A剪断细线后，导体棒在运动过程中，由于弹簧的作用，导体棒 向左、 向右 运动，穿过回路的磁通量增大，回路中产生感应电动势，故A正确；B导体棒 、 中感应电流方向相反，根据左手定则可知两根导体棒所受 力的 方向相反，故B错误；C D两根导体棒和弹簧 的系统在运动过

10、程中是合外力为 ，但是由于产生感应电 生热量，所以一部分机械能转化为内能，系统机械能不守恒故C错误，D正确故选AD10. ，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为 ，其右端接有阻值为 的 电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为 的匀强磁场中一质量为 （质量分布均匀） 的导体杆垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为 现杆在 水平向左、垂直于杆的恒力 作用下从 开始沿导轨运动距离 时，速度恰好达到最大（运动过始终与导轨保持垂直）设杆接入电路的电阻为 ，导轨电阻不计，重力加速度大小为 则关于此过程，下列说法正确的是（ ）A. 杆的速度最大值为B. 流过电

11、阻 的电量为C. 恒力 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D. 恒力 做的功与 力做的功之和大于杆动能的变化量【 】BD【 】方法一：杆速度最大时，流过回路的电荷量等于动能增加量，所以BD对 故选BD，恒力做的功、摩擦力做功、 力做功之和方法二：A设杆的速度最大值为 ，此时杆所受的 力为，而且杆受力平衡，则有，解得，故A错 误；B流过电阻 的电荷量为故B正确；CD根据动能定理得：恒力 做的功、摩擦力做的功、 力做的功之和等于杆动能 的变化量，而摩擦力做负功， 力也做负功，则知恒力 做的功与摩擦力做的功之和大于杆动能的变化量，恒力 做的功与 力做的功之和大于杆动能的变化量故 C错误，D正

12、确故选BD三、填空题（共5小题，每空3分，共24分。）11. ，线圈 下落进入匀强磁场中，则当只有 边进入磁场时，线圈中感应电流方向是沿 （填“顺时针”或“逆时针”）当整个线圈进入磁场中时，线圈中感应电 流 （填“有”或“无”）【 】逆时针 ; 无【 】由题意可知，当只有 边进入磁场时，穿过线圈的磁通量在增大，则根据楞次定 律，则有：线圈中感应电流方向是 ，逆时针；当整个线圈进入磁场中时，穿过线圈的磁通量不变，则线圈中没有感应电流 故 为：逆时针；无12. 如图，在磁感应强度为 、方向垂直纸面 的匀强磁场中，金属杆 在平行金属导轨上以速度 向右匀速滑动， 中产生的感应电动势为 ；若磁感应强度增

13、为 ，其他条件不变，中产生的感应电动势变为 则 与 之比 ，通过电阻 的电流方向是 （填“ ”或“ ”）【 】 ;【 】由楞次定律判断可知， 中产生的感应电流方向为 ，则通过电阻 的电流方向为 ；产生的感应电动势公式为 ，其他条件不变， 与 成正比，则得故 为： ； 13. ，有一匀强磁场，在垂直磁场的平面内，有一金属棒 ，绕平行于磁场的 轴顺时针转动，已知棒长 ，角速度为 ，则棒产生的感应电动势【 】【 】棒 做圆周运动， 端速度棒的平均速度 平均根据法拉第电磁感应定律，故 为： ，14. 把一个面积为 ，总电阻为 的圆形金属环平放在水平面上，磁感强度为 的匀强磁场竖直向下，当把环翻转 的过

14、程中，流过环某一横截面的电量为 【 】【 】当把环翻转 的过程中，穿过圆环的磁通量变化量的大小为 ；根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势的平均值为： ，感应电流的平均值为： ，流过环某一横截面的电量为： ，联立上式得： 故 为： 15. ，水平面上有两根相距 的足够长的平行金属导轨 和 ，它们的电阻可忽略不计，在 和 之间接有阻值为 的定值电阻导体棒 长 ，其电阻为，与导轨接触良好整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 现在在导体棒 上施加一个水平向右的力 ，使 以 的速度向右做匀速运动时，则感应电动势 为 ，力 的大小为 【 】 ;【 】感应电动势：，由右手定则可知， 中的电流由

15、流向 ， 感应电流：，力：故 为： ； 四、计算题（共2小题，16题12分，17题16分，共28分）16. 图中 和 为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距 为 ，电阻不计导轨所在平面与磁感应强度 为 的匀强磁场垂直质量 为 、电阻为 的金属杆 始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为 的电阻 当杆 达到稳定状态时以速率 匀速下滑，整个电路消耗的电功率 为 ，重力加速度取，试求速率 和滑动变阻器接入电路部分的阻值 【 】速率 为 滑动变阻器接入电路部分的阻值 为【 】由能量守恒定律得： ，代入数据得： ，又 ，设电阻 与 的并联电阻为 外 ， 棒的电阻为 ，有外，又，

16、外，代入数据得： 17. ，两根足够长的光滑金属导轨 、 间距为 ，其电阻不计，两导轨及其构 成的平面均与水平面成 角完全相同的两金属棒 、 分别垂直导轨放置，每棒两端都与导 轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为 ，电阻均为 ，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为 ，棒 在平行于导轨向上的力 作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒 恰好能保持 取 ，问：（ 1 ）通过 棒的电流 是多少，方向如何（ 2 ）棒 受到的力 多大（ 3 ）当电流通过电路产生的焦 为 时，力 做的功 是多少【 】（ 1 ） ；（ 2 ） （ 3 ） 【 】（ 1 ）棒 受到的 力为： ，棒 在共点力作用下平衡，则有：，由以上两式代入数据，解得：