人教版(新教材)高中物理選擇性必修2第二章電磁感應(yīng)章末自測(cè)卷（二）

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊(cè)PAGEPAGE1章末自測(cè)卷(二)(時(shí)間：45分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7個(gè)小題，每小題6分，共42分)1．(2021·淮南一中高二月考)電阻R、電容器C與一線圈連成閉合電路，條形磁體位于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示?，F(xiàn)使磁體N極遠(yuǎn)離線圈上端的過(guò)程中，流過(guò)R的電流方向和電容器極板的帶電情況是()A．從b到a，下極板帶正電B．從a到b，下極板帶正電C．從b到a，上極板帶正電D．從a到b，上極板帶正電〖答案〗D〖解析〗當(dāng)磁體開(kāi)始由圖示位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，N極遠(yuǎn)離線圈，穿過(guò)線圈的磁通量減少，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，即向下，再由安培定則可得線圈中感應(yīng)電流的方向，通過(guò)電阻R的電流從a到b，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，所以電容器上極板帶正電，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。2．(2021·黑龍江哈爾濱三中高二月考)如圖所示，在通電長(zhǎng)直導(dǎo)線AB的一側(cè)懸掛一可以自由擺動(dòng)的閉合矩形金屬線圈P，AB在線圈平面內(nèi)。當(dāng)AB導(dǎo)線中電流I發(fā)生變化時(shí)，發(fā)現(xiàn)閉合線圈向左擺動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．AB中的電流減小，線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鰾．AB中的電流減小，線圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鰿．AB中的電流增大，線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鱀．AB中的電流增大，線圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳌即鸢浮紹〖解析〗AB中的電流減小，線圈中向里的磁通量減小，所以將產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，同時(shí)線圈向左運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；AB中的電流增大，穿過(guò)線框的磁通量增大，根據(jù)楞次定律得到：線框中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，同時(shí)線圈向右運(yùn)動(dòng)，故C、D錯(cuò)誤。3．(2021·黑龍江哈爾濱六中高二開(kāi)學(xué)考)如圖所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈c將向左擺動(dòng)()A．向右做勻速運(yùn)動(dòng) B．向左做勻速運(yùn)動(dòng)C．向右做減速運(yùn)動(dòng) D．向右做加速運(yùn)動(dòng)〖答案〗D〖解析〗導(dǎo)體棒ab向右或向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變，螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)是穩(wěn)定的，穿過(guò)c的磁通量不變，c中沒(méi)有感應(yīng)電流，線圈c不受安培力作用，不會(huì)向左擺動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒ab向右做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則判斷得到，ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向從a→b，感應(yīng)電流減小，螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)減弱，穿過(guò)c的磁通量減小，根據(jù)楞次定律得知，c中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较?從左向右看)的感應(yīng)電流，與線圈中的電流的方向相反，則線圈c被螺線管吸引，向右擺動(dòng)，故C錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒ab向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則判斷得到，ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向從a→b，感應(yīng)電流增大，螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，穿過(guò)c的磁通量增大，根據(jù)楞次定律得知，c中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较?從左向右看)的感應(yīng)電流，與線圈中的電流的方向相反，則線圈c被螺線管排斥，向左擺動(dòng)，故D正確。4．(2021·新疆烏魯木齊八中高二期末)電動(dòng)汽車越來(lái)越被人們所喜愛(ài)，某一種無(wú)線充電方式的基本原理如圖所示，路面下依次鋪設(shè)圓形線圈，相鄰兩個(gè)線圈由供電裝置通以反向電流，車身底部固定感應(yīng)線圈，通過(guò)充電裝置與蓄電池相連，汽車在此路面上行駛時(shí)，就可以進(jìn)行充電。若汽車正在勻速行駛，下列說(shuō)法正確的是()A．感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的是方向不變、大小不變的電流B．感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的是方向改變、大小不變的電流C．感應(yīng)線圈一定受到路面線圈磁場(chǎng)的安培力，且該安培力會(huì)阻礙汽車運(yùn)動(dòng)D．若給路面下的線圈通以同向電流，不會(huì)影響充電效果〖答案〗C〖解析〗由于路面上的線圈中的電流不知是怎么變化，即產(chǎn)生的磁場(chǎng)無(wú)法確定變化情況，所以感應(yīng)線圈中的電流大小不能確定，故A、B錯(cuò)誤；因線圈隨汽車一起運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，在路面線圈的磁場(chǎng)中受到安培力，根據(jù)“來(lái)拒去留”可知，此安培力阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即阻礙汽車運(yùn)動(dòng)，故C正確；給路面下的線圈通以同向電流時(shí)，路面下的線圈產(chǎn)生相同方向的磁場(chǎng)，穿過(guò)感應(yīng)線圈的磁通量變化率變小，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流變小，影響充電效果，故D錯(cuò)誤。5．(2021·浙江高二月考)下列四幅演示實(shí)驗(yàn)圖中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能正確表述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是()A．圖甲用磁體靠近輕質(zhì)閉合鋁環(huán)A，A會(huì)靠近磁體B．圖乙斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，觸點(diǎn)C不立即斷開(kāi)C．圖丙閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，電流表有示數(shù)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，電流表沒(méi)有示數(shù)D．圖丁銅盤靠慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，手持磁體靠近銅盤，銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)加快〖答案〗B〖解析〗圖甲用磁體靠近輕質(zhì)鋁環(huán)A，由于A環(huán)中發(fā)生電磁感應(yīng)，根據(jù)楞次定律可知，A將遠(yuǎn)離磁體，故A錯(cuò)誤；圖乙斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，由于B線圈中發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象阻礙電流的減小，因此線圈仍有磁性，觸點(diǎn)C不立即斷開(kāi)，故B正確；圖丙閉合開(kāi)關(guān)S和斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)均會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，因此電流表均有示數(shù)，故C錯(cuò)誤；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤時(shí)，導(dǎo)致銅盤切割磁感線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力，由楞次定律可知，安培力阻礙銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)，因此銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)將變慢，故D錯(cuò)誤。6．(2021·浙江高二月考)如圖所示是測(cè)定自感系數(shù)很大的線圈L直流電阻的電路，L兩端并聯(lián)一只電壓表，用來(lái)測(cè)量自感線圈的直流電壓，在測(cè)量完畢后，將電路解體時(shí)應(yīng)()A．先拆除電流表 B．先斷開(kāi)S1C．先拆除哪個(gè)器件都可以 D．先斷開(kāi)S2〖答案〗D〖解析〗若先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1或先拆去電流表，由于L的自感作用都會(huì)使L和電壓表組成回路，原先L中有較大的電流通過(guò)，現(xiàn)在這個(gè)電流將通過(guò)電壓表，造成電表?yè)p壞，所以實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2。故選項(xiàng)D正確。7．如圖所示，直角三角形ADC區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，AD邊長(zhǎng)為2L，直角三角形導(dǎo)線框abc與直角三角形ADC相似，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，∠ACD＝∠acb＝30°，線框在紙面內(nèi)，且bc邊和DC邊在同一直線上，bc邊為導(dǎo)線，電阻不計(jì)，ab邊和ac邊由粗細(xì)均勻的金屬桿彎折而成?，F(xiàn)用外力使線框以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，則線框在通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，Uab隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像正確的是()〖答案〗B〖解析〗線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，ac邊切割磁感線的有效長(zhǎng)度均勻增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均勻增大，a、b兩端的電勢(shì)差Uab均勻增大，當(dāng)ab邊剛要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線框運(yùn)動(dòng)的速度為v，最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，由于ac邊長(zhǎng)為ab邊長(zhǎng)的2倍，Uab＝－eq\f(1,3)BLv；線框進(jìn)入磁場(chǎng)后，回路中沒(méi)有感應(yīng)電流，Uab＝－BLv；在線框出磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框ab邊切割磁感線，且切割磁感線的有效長(zhǎng)度隨時(shí)間均勻減小，且ac邊剛出磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，為E＝BLv，此時(shí)Uab＝－eq\f(2,3)BLv，選項(xiàng)B正確。二、多項(xiàng)選擇題(本題共3個(gè)小題，每小題6分，共18分)8．(2021·肇東市一中高二期末)下列說(shuō)法中正確的是()A．電磁爐中的線圈通高頻電流時(shí)，在鐵磁性金屬鍋上產(chǎn)生渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物B．磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，是為了防止產(chǎn)生電磁感應(yīng)C．精密線繞電阻常采用雙線繞法，可以增強(qiáng)線繞電阻通電時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)D．車站的安檢門探測(cè)人攜帶的金屬物品的工作原理是電磁感應(yīng)〖答案〗AD〖解析〗電磁爐中的線圈通高頻電流時(shí)，在鐵磁性金屬鍋上產(chǎn)生渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物，故A正確；磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致鋁框的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培阻力，使其很快停止擺動(dòng)，故B錯(cuò)誤；精密線繞電阻常采用雙線繞法，通入電流后，雙線產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是相反的，所以會(huì)減弱通電時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)，這樣，就能減小電流改變時(shí)引起的自感現(xiàn)象，達(dá)到維持電阻穩(wěn)定的目的，故C錯(cuò)誤；車站的安檢門探測(cè)人攜帶的金屬物品的工作原理是有交流電通過(guò)的線圈產(chǎn)生迅速變化的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)在金屬物體內(nèi)部能感生渦電流，渦電流又會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，反過(guò)來(lái)影響原來(lái)的磁場(chǎng)，引發(fā)探測(cè)器發(fā)出鳴聲，故D正確。9．(2021·贛州市贛縣三中高二月考)單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)，若線圈所圍面積里磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則O～D過(guò)程中()A．線圈中O時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B．線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C．線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零D．線圈中O至D時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為4V〖答案〗AC〖解析〗由題圖可知，O時(shí)刻切線斜率最大，即線圈中磁通量的變化率為最大，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大；D時(shí)刻磁通量的變化率為零，則線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。從O至D時(shí)間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(2×10－3,0.005)V＝0.4V，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤。10．(2021·山西運(yùn)城市高二月考)如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有半徑為r的光滑半圓形導(dǎo)體框ab，O為圓心，OC為一能繞O在框架上滑動(dòng)的導(dǎo)體棒，Oa之間連一電阻R，導(dǎo)體框架與導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)，使OC以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則()A．通過(guò)電阻R的電流方向由a經(jīng)R到OB．導(dǎo)體棒O端電勢(shì)低于C端的電勢(shì)C．回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為eq\f(Br2ω,2)D．回路中的感應(yīng)電流大小為eq\f(Br2ω,2R)〖答案〗CD〖解析〗根據(jù)右手定則可知，電流方向?yàn)橛蒓經(jīng)R到a，A錯(cuò)誤；根據(jù)右手定則可知，OC等效為電源，O為正極，C為負(fù)極，O端電勢(shì)高于C端電勢(shì)，B錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)公式可知E＝BLeq\o(v,\s\up6(－))＝Breq\f(ωr＋0,2)＝eq\f(Br2ω,2)，C正確；根據(jù)歐姆定律可知I＝eq\f(E,R)＝eq\f(Br2ω,2R)，D正確。三、計(jì)算題(每小題20分，共40分。)11．(2021·淮南一中高二月考)如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面上，相距L，左端與一電阻R相連；整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下，一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒置于導(dǎo)軌上，在水平外力作用下沿導(dǎo)軌以速度v勻速向右滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略。求：(1)電阻R消耗的功率；(2)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)距離x內(nèi)通過(guò)電阻R的電荷量q；(3)水平外力的大小?！即鸢浮?1)eq\f(B2L2v2,R)(2)eq\f(BLx,R)(3)eq\f(B2L2v,R)＋μmg〖解析〗(1)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E＝BLv根據(jù)閉合電路歐姆定律，知感應(yīng)電流為I＝eq\f(E,R)電阻R消耗的功率為P＝I2R聯(lián)立可得P＝eq\f(B2L2v2,R)。(2)設(shè)時(shí)間為t，則電荷量q＝It＝eq\f(BLv,R)·eq\f(x,v)＝eq\f(BLx,R)。(3)對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，受到向左的安培力、向左的摩擦力和向右的外力，三力平衡，故有F安＋μmg＝F而F安＝BIL＝Beq\f(BLv,R)L解得F＝eq\f(B2L2v,R)＋μmg。12．(2021·四川南充中學(xué)高二開(kāi)學(xué)考)如圖所示，兩條光滑平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為θ＝53°，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)＝2m，導(dǎo)軌上端接有一電阻，阻值為R＝2Ω，O、P、M、N四點(diǎn)在導(dǎo)軌上，兩虛線OP、MN平行且與導(dǎo)軌垂直，兩虛線OP、MN間距為d＝1m，其間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝2T，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量m＝1kg、長(zhǎng)為L(zhǎng)、阻值也為R的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑，且在下滑過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。讓金屬棒從離磁場(chǎng)上邊界OP距離d處由靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)后在到達(dá)下邊界MN前已勻速。(已知重力加速度大小為g＝10m/s2，sin53°＝0.8)不計(jì)導(dǎo)軌電阻。求：(1)金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v；(2)金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度a；(3)金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱。〖答案〗(1)4m/s(2)8m/s2方向平行導(dǎo)軌向上(3)7J〖解析〗(1)金屬棒從靜止釋放到剛進(jìn)入磁場(chǎng)，