电磁感应单元测试卷

高二单元练习物理试卷第1页共5页青开一中高二电磁感应单元检测试卷本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间100分钟。第Ⅰ卷（选择题共60分）注意事项：1．答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、学号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦净后，再选涂其他答案，不能答在试卷上。3．考试结束后，监考人员将本试卷和答题卡一并收回。一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）1．关于电磁感应，下列说法中正确的是（）A．某时刻穿过线圈的磁通量为零，感应电动势就为零B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势就越大C．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势就越大D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势就越大2．如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线圈与导线在同一平面上，在下列状况中线框中不能产生感应电流的是（）A．导线中电流强度变大B．线框向右平动C．线框向下平动D．线框以ab边为轴转动3．下列说法正确的是（）A．当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势B．当线圈中电流反向时．线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反C．当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D．当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反4．老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（）A．磁铁插向左环，横杆发生转动B．磁铁插向右环，横杆发生转动C．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动D．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动5．如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，当磁铁从图示位置向下运动时,线圈中的感应电流方向如图所示,则()A．磁铁的下端是N极B．磁铁的下端是S极C．磁铁与线圈相互排斥D．磁铁与线圈相互吸引6．如图所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路。左边的铁芯上套有一个环面积为0.02m2、电阻为0.1Ω的金属环。铁芯的横截面积为0.01m2，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直。调节滑动变阻器的滑动头，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2T，则从上向下看（）A．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为4.0×10-3VB．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4.0×10-3VC．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.0×10-3VD．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2.0×10-3V7．一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行，飞机机身长为a，翼展为b；该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B1，竖直分量为B2；驾驶员左侧机翼的端点用A表示，右侧机翼的端点用B表示，用E表示飞机产生的感应电动势，则（）A．E=B1vb，且A点电势低于B点电势B．E=B1vb，且A点电势高于B点电势C．E=B2vb，且A点电势低于B点电势D．E=B2vb，且A点电势高于B点电势8．如图所示,在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相连,导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面,欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方方的感应电流,则导线的运动情况可能是（）A．匀速向右运动B．加速向右运动C．减速向右运动D．加速向左运动9．如图所示，电感线圈L的直流电阻为RL、小灯泡的电阻为R，小量程电流表G1、G2的内阻不计，当开关S闭合且稳定后，G1、G2的指针均向右偏（电流表的零刻度在表盘中央），则当开关S断开时，下列说法正确的是（）A．G1、G2的指针都立即回到零点高二单元练习物理试卷第2页共5页B．G1缓慢回到零点，G2立即左偏，然后缓慢回到零点C．G1立即回到零点，G2缓慢回到零点D．G2立即回到零点，G1缓慢回到零点10．如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁，磁铁正下方不远处的水平面上放一个质量为m，电阻为R的闭合线圈．将磁铁慢慢托起到弹簧恢复原长时放开，磁铁开始上下振动，线圈始终静止在水平面上，不计空气阻力，则以下说法正确的是（）A．磁铁一直振动下去，不会静止B．磁铁最终能静止C．在磁铁振动过程中线圈对水平面的压力有时大于mg，有时小于mgD．线圈会发热11．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，下列结论正确的是（）A．感应电流方向不变B．CD段直线始终不受安培力C．感应电动势最大值E＝BavD．感应电动势平均值14EBav12．水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程（）A．安培力对ab棒所做的功相等B．电流所做的功相等C．产生的总热量相等D．ab棒运动的时间相等13．一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环，用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点，离O点下方L/2处有一宽度为L/4，垂直纸面向里的匀强磁场区域，如图所示。现使圆环从与悬点O等高位置A处由静止释放（细绳张直，忽略空气阻力），摆动过程中金属环所在平面始终垂直磁场，则在达到稳定摆动的整个过程中金属环产生的热量是（）A．mgLB．mg（L/2+r）C．mg（3L/4+r）D．mg（L+2r）14．如图所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面．一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合．导线框与磁场区域的尺寸如图所示．从t＝0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域．以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势E的正方向，则如图所示的四个E－t关系示意图中正确的是()15．金属棒MN，在竖直放置的两根平行导轨上无摩擦地下滑，导轨间串接一个电阻，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上消耗的最大功率为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MRN高二单元练习物理试卷第3页共5页青开一中高二电磁感应单元检测试卷第Ⅱ卷（非选择题共40分）二、填空题(本题5分。)16．如图，金属环A用轻线悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向_______（填“左”或“右”）运动，并有_______（填“收缩”或“扩张”）趋势。17．固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，各边长为L，其中ab是一段电阻为R0的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B。现有一与ab段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上，以恒定速度v从ad滑向bc，如图所示。当PQ滑过L/3的距离时，PQ两端的电势差是，通过aP段电阻丝的电流强度是，方向向（左或右）。三、计算题(本题共4小题，共35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)18．（7分）如图所示，线圈的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为r=1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度B=π1T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势瞬时值表达式．（2）从中性面开始计时，线圈转过301s时电动势瞬时值多大？（3）由图示位置转过60°角的过程产生的平均感应电动势为多少？19．（8分）如图所示，匝数N=100匝、截面积S=0.2m2、电阻r=0.5Ω的圆形线圈MN处于垂直纸面向里的匀强磁场内，磁感应强度随时间按B=0.6+0.02t(T)的规律变化，处于磁场外的电阻R1=3.5Ω，R2=6Ω，电容C=30μF，开关S开始时未闭合，求：（1）闭合S后，线圈两端M、N两点间的电压UMN和电阻R2消耗的电功率；（2）闭合S一段时间后又打开S，则S断开后通过R2的电荷量为多少？高二单元练习物理试卷第4页共5页20．（8分）如图所示，AB、CD是两根足够长的光滑固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻，一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒ab，从静止开始沿导轨下滑。（导轨和金属棒的电阻不计）(1)求导体ab下滑的最大速度vm；(2)若金属棒到达最大速度时沿斜面下滑的距离是S，求该过程中R上产生的热量。21．（12分）如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0，在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。（1）求初始时刻导体棒受到的安培力。（2）若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为EP，则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?（3）导体棒往复运动，最终将静止于何处？从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少?高二单元练习物理试卷第5页共5页青开一中高二电磁感应单元检测试卷参考答案2011-03-15一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分。每小题给出四个选项，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。）1．D2．C3．AC4．B5．BC6．C7．D8．CD9．B10．BCD11．ACD12．C13．C14．C15．A二、填空题（本题5分。）16．左收缩17．112BLv，0116RBLv左三、计算题（本题包括4小题,共35分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数量值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。）18．（7分）解：（1）∵从中性面开始转动,并且求的是瞬时值)10sin(50)2sin(2sinmtntnNBStEe(2)当t=s301时，e=50sin(10π301)V=43.3V（3）平均电动势应该根据公式E＝tΔΔΦn计算tΔΔΦE=＝TnBS6160cos-10=23.9V19．（8分）解：（1）由题给条件可知磁通量变化率为：02.0tBT/s故回路产生的电动势为：vstBNtNE4.0感应电流：04.021rRREIA由闭合电路欧姆定律有：IrEUMN=0.38V故R2消耗的电功率：222RIP=9.6×10-3W（2）S合时：2IRUC=0.24V（2分）充电电量：CCUQ=7.2×10-6CS开时：R2放电，放电电量：Q=7.2×10-6C20．（8分）解：（1）经分析知，金属棒沿斜面向下做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减小到0时，达到最大速度，此时mgsinθ=BIL，RBLvIm解得vm=22sinLBmgR（2）由能量转化和守恒定律知，金属棒减少的机械能转化为回路中的焦耳热，即221sinmvmgSQ21．（12分）解：（1）初始时刻棒中感应电动势E＝BLv0棒中感应电流I=ER作用于棒上的安培力F=ILB联立解得：安培力大小为F=220BLvR，方向水平向左（2）由功和能的