单元质量评估(十)

单元质量评估(十)电磁感应一、选择题(1～5题为单项选择题，6～8题为多项选择题)1．如图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是()2．[2022·新乡一模]如图所示，在范围足够大的空间存在一个磁场，磁感线呈辐射状分布，其中磁感线O竖直向上，磁场中竖直固定一个轻质弹簧．在距离弹簧某一高度处，将一个金属圆盘由静止释放，圆盘下落的过程中盘面始终保持水平，且圆盘的中轴线始终与弹簧的轴线、磁感线O重合．从圆盘开始下落，到弹簧被压缩至最短的过程中，下列说法正确的是()A．在圆盘内磁通量不变B．从上往下看，在圆盘内会产生顺时针方向的涡流C．在接触弹簧之前，圆盘做自由落体运动D．圆盘的重力势能减少量等于弹簧弹性势能的增加量3．某同学利用实验室的器材组装了如图甲、乙所示的两电路，电刷接触良好且电阻均忽略不计．图甲电路使用互感变压器，原副线圈匝数比为1∶2，乙电路使用自耦变压器，两变压器均看成理想变压器．图甲、乙电路的线框处磁感应强度大小、线框、二极管、灯泡均相同．两线框以相同角速度匀速转动，下列说法正确的是()A．仅闭合K1、K4，甲、乙两电路均能实现二极管交替闪烁B．仅闭合K2、K5，L1和L4两灯泡亮度相同C．仅闭合K3，由于变压器匝数比为1∶2，所以甲电路中三个灯泡亮度相同D．仅闭合K6，将原线圈滑片向上移动，灯泡L4变亮4．[2022·河北衡水联考]如图甲所示，绝缘水平桌面上水平放置着一单匝硬质金属线框，空间存在垂直于桌面、大小按图乙所示规律变化的匀强磁场，t＝0时刻磁场方向垂直于桌面向下，虚线MN为磁场边界．在0～t2时间内金属线框始终静止，则线框所受的摩擦力(以向右为正方向)随时间变化的图象正确的是()5．[2021·北京模拟]如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上．不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦．ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上．在此过程中()A.导体棒做匀减速直线运动B．导体棒中感应电流的方向为a→bC．电阻R消耗的总电能为eq\f(mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))R,2（R＋r）)D．导体棒克服安培力做的总功小于eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))6．从电子枪打出的电子流并不完全沿直线运动，而是有微小角度的散射，为了使显示器图象清晰，需要通过电子透镜对电子流进行聚焦处理，正好在屏幕上汇聚形成一个亮点．如图甲所示，密绕线圈的玻璃管是一种利用磁场进行汇聚的电子透镜，又称为磁场透镜．如图乙所示为其内部原理图，玻璃管的管长为L，管内直径为D，管内存在沿轴线方向向右的匀强磁场．电子流中的电子在与轴线成微小角度θ的顶角范围内从轴线左端的O点射入磁场，电子速率均为v0，调节磁感应强度B的大小，可以使电子重新汇聚到轴线右端与荧光屏的交点P.已知电子的电荷量大小为e，质量为m，当角度θ非常小时满足cosθ＝1，sinθ＝θ，若要使电子流中的电子均能汇聚到P点，下列说法正确的是()A．磁感应强度应满足B＝eq\f(2nπmv0,eL)(n为合适的整数)B．磁感应强度应满足B＝eq\f(nπmv0,eL)(n为合适的整数)C．管内直径应满足D≥eq\f(2θL,π)D．管内直径应满足D≥eq\f(θL,π)7．如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．质量为m、边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时线框的速度大小为v，方向与磁场边界所成夹角为45°.若线框的总电阻为R，则()A．线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为ABCDB．AC刚进入磁场时线框中感应电流为eq\f(\r(2)Bav,R)C．AC刚进入磁场时线框所受安培力大小为eq\f(\r(2)B2a2v,R)D．此时CD两端电压为eq\f(1,2)Bav8．如图所示，两光滑圆形导轨固定在水平面内，圆心均为O点，半径分别为r1＝m，r2＝m，两导轨通过导线与阻值R＝2Ω的电阻相连，一长为r1的导体棒与两圆形导轨接触良好，导体棒一端固定在O点且以角速度ω＝100rad/s顺时针匀速转动，两圆形导轨所在区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小B＝2T的匀强磁场，不计导轨及导体棒的电阻，下列说法正确的是()A．通过电阻的电流方向为b到aB．一个周期内通过电阻的电荷量为CC．导体棒转动时产生的感应电动势为4VD．当r2减小而其他条件不变时，电阻中产生的焦耳热减小二、非选择题9．[2021·湖北卷模拟]如图(a)所示，两根不计电阻、间距为L的足够长平行光滑金属导轨，竖直固定在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度大小为B.导轨上端串联非线性电子元件Z和阻值为R的电阻．元件Z的U­I图象如图(b)所示，当流过元件Z的电流大于或等于I0时，电压稳定为Um.质量为m、不计电阻的金属棒可沿导轨运动，运动中金属棒始终水平且与导轨保持良好接触．忽略空气阻力及回路中的电流对原磁场的影响，重力加速度大小为g.为了方便计算，取I0＝eq\f(mg,4BL)，Um＝eq\f(mgR,2BL).以下计算结果只能选用m、g、B、L、R表示．(1)闭合开关S，由静止释放金属棒，求金属棒下落的最大速度v1；(2)断开开关S，由静止释放金属棒，求金属棒下落的最大速度v2；(3)先闭合开关S，由静止释放金属棒，金属棒达到最大速度后，再断开开关S.忽略回路中电流突变的时间，求S断开瞬间金属棒的加速度大小a.10．[2022·四川成都市质检]间距为l的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成，如图所示．倾角为θ的导轨处于大小为B1、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅰ中，水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3m的“联动双杆”(金属杆cd和ef用长度为L的刚性绝缘杆连接而成)，在“联动双杆”右侧存在大小为B2，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅱ，其长度大于L.质量为m，长为l的金属杆ab，从倾斜轨道上端由静止释放，达到匀速后进入水平导轨(无能量损失)，杆ab与“联动双杆”发生碰撞后杆ab和cd合在一起形成“联动三杆”，之后“联动三杆”继续沿水平导轨进入磁场区间Ⅱ并从中滑出．运动过程中，杆ab、cd和ef均与导轨接触良好，且保持与导轨垂直．已知杆ab、cd和ef的电阻均为R＝Ω，m＝kg，l＝m，L