高中物理人教版（2019）選擇性必修第二冊2.2法拉第電磁感...

更新時間：2021-04-12 瀏覽次數(shù)：128 類型：同步測試

一、單選題

1. 關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，下列說法中正確的是（）

A . 線圈中磁通量的變化量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大 B . 線圈中磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大 C . 線圈放在磁場越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大 D . 線圈中磁通量減小得越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大

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2. 如圖，直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向平行于ab邊向上。ac、bc兩金屬棒分別串有電壓表、電流表，當(dāng)金屬框繞ab邊以逆時針轉(zhuǎn)動時，下列判斷正確的是（）

A . 電壓表有讀數(shù)，電流表沒有讀數(shù) B . 電壓表有讀數(shù)，電流表也有讀數(shù) C . 電壓表無讀數(shù)，電流表有讀數(shù) D . 電壓表無讀數(shù)，電流表也無讀數(shù)

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3. 如圖所示，等腰直角三角形區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，左邊有一形狀完全相同的等腰直角三角形導(dǎo)線框，線框從圖示位置開始水平向右勻速穿過磁場區(qū)域，規(guī)定線框中感應(yīng)電流沿逆時針方向為正方向，線框剛進(jìn)入磁場區(qū)域時感應(yīng)電流為i₀直角邊長為L，其感應(yīng)電流i隨位移x變化的圖像正確的是（）

A . B . C . D .

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4. 如圖所示，空間內(nèi)水平線 $\text{[math]}$ 以下存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一正方形的閉合金屬線框 $\text{[math]}$ 從邊界 $\text{[math]}$ 的上方一定高度由靜止釋放，運(yùn)動過程中線框平面一直在豎直平面內(nèi)，且 $\text{[math]}$ ．關(guān)于線框開始下落后的速度 $\text{[math]}$ 隨時間 $\text{[math]}$ 的變化圖象，下列圖象不可能出現(xiàn)的是（）

A . B . C . D .

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5. 如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，其余電路電阻都不計，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時，速度為v。下列說法錯誤的是（）

A . 導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前做加速度減少的加速運(yùn)動 B . 當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到 $\text{[math]}$ 時加速度為 $\text{[math]}$ C . 導(dǎo)體棒的a端電勢比b端電勢高 D . 導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱等于重力所做的功

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6. 如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場。若第一次用時間t拉出，外力所做的功為W₁ ，外力的功率為P₁ ，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q₁；第二次用時間3t拉出，外力所做的功為W₂ ，外力的功率為P₂ ，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q₂ ，則（）

A . W₁=W₂ ， P₁= P₂ ， q₁<q₂ B . W₁=3W₂ ， P₁=3P₂ ， q₁＝q₂ C . W₁=3W₂ ， P₁= 9P₂ ， q₁＝q₂ D . W₁=W₂ ， P₁= 9P₂ ， q₁=3q₂

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二、多選題

7. 如圖所示正方形閉合導(dǎo)線框abcd，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場上方h處．線框由靜止自由下落，線框平面始終保持在豎直平面內(nèi)，且dc邊與磁場的上邊界平行．則下列說法正確的是（）

A . dc邊剛進(jìn)入磁場時，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定最大 B . 線框進(jìn)入磁場的過程中一定做減速運(yùn)動 C . 線框進(jìn)入磁場的過程中加速度不可能變大 D . 線柜從釋放到完全進(jìn)入磁場的過程中，線框減少的重力勢能等于它增加的動能與產(chǎn)生的焦耳熱之和

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8. 如圖甲所示，在粗糙的水平面上放置一個圓形閉合金屬線圈，線圈右半部處于磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的圖象如圖乙所示，t=0時刻磁場方向豎直向上，線圈始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（）

A . 在 $\text{[math]}$ 時刻線圈不受安培力作用 B . 在 $\text{[math]}$ 時間內(nèi)線圈中的感應(yīng)電流不斷減小 C . 在 $\text{[math]}$ 時刻線圈中的感應(yīng)電流方向發(fā)生變化 D . 在 $\text{[math]}$ 時間內(nèi)線圈受到的摩擦力先增加后減小

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9. (2021高二下·珠海月考) 如圖所示的幾種情況中，金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為Blv的是（）

A . B . C . D .

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10. 如圖三角形金屬導(dǎo)軌EOF上放有一金屬桿AB，皆處于勻強(qiáng)磁場中．在外力作用下使AB保持與OF垂直，以速度v勻速從O點(diǎn)開始右移，設(shè)導(dǎo)軌和金屬棒均為粗細(xì)相同的同種金屬制成，則下列判斷正確的是?。?nbsp; ）

A . 電路中的感應(yīng)電流大小不變 B . 電路中的感應(yīng)電動勢大小不變 C . 電路中的感應(yīng)電動勢逐漸增大 D . 電路中的感應(yīng)電流減小

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11. 半徑分別為r和2r的同心半圓光滑導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面內(nèi)，一長為r、電阻為2R、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體棒AB置于半圓軌道上面，BA的延長線通過導(dǎo)軌的圓心O，裝置的俯視圖如圖所示。整個裝置位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。在N、Q之間接有一阻值為R的電阻。導(dǎo)體棒AB在水平外力作用下，以角速度ω繞O順時針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g，則下列說正確的是（）

A . 導(dǎo)體棒AB兩端的電壓為 $\text{[math]}$ Brω² B . 電阻R中的電流方向從Q到N，大小為 $\text{[math]}$ C . 外力的功率大小為 $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ μmgrω D . 若導(dǎo)棒不動要產(chǎn)生同方向的感應(yīng)電流，可使豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，且變化得越來越慢

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三、解答題

12. 圖甲是半徑為a的圓形導(dǎo)線框，電阻為R，虛線是圓的一條弦，虛線左右兩側(cè)導(dǎo)線框內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)垂直線框向里的磁場方向為正，求：
1. （1）線框中 $\text{[math]}$ 時間內(nèi)感應(yīng)電流的大小和方向；
2. （2）線框中 $\text{[math]}$ 時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量．
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13. 如圖所示，光滑斜面的傾角α=30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長 $\text{[math]}$ ，bc邊的邊長 $\text{[math]}$ ，線框的質(zhì)量m=1kg，電阻R=0.1Ω，線框通過細(xì)線與重物相連，重物質(zhì)量M=2kg，斜面上ef線（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，如果線框從靜止開始運(yùn)動，進(jìn)入磁場最初一段時間是勻速的，ef線和gh的距離s=11.4m，（取 $\text{[math]}$ ），求：
1. （1）線框進(jìn)入磁場前重物M的加速度；
2. （2）線框進(jìn)入磁場時勻速運(yùn)動的速度v；
3. （3） ab邊由靜止開始到運(yùn)動到gh線處所用的時間t；
4. （4） ab邊運(yùn)動到gh線處的速度大小和在線框由靜止開始到運(yùn)動到gh線的整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱．
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14. 如圖，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞 $\text{[math]}$ 軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中的感應(yīng)電動勢是否變化？為什么？設(shè)線圈的兩個邊長分別是 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，轉(zhuǎn)動時角速度是 $\text{[math]}$ ，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。試證明：在圖示位置時，線圈中的感應(yīng)電動勢為 $\text{[math]}$ ，式中 $\text{[math]}$ ，為線圈面積。

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15. (2021高二下·桂林期末) 如圖所示，光滑水平軌道MN、PQ和光滑傾斜軌道NF、QE在Q、N點(diǎn)連接，傾斜軌道傾角為θ，軌道間距均為L．水平軌道間連接著阻值為R的電阻，質(zhì)量分別為M、m，電阻分別為R、r的導(dǎo)體棒a、b分別放在兩組軌道上，導(dǎo)體棒均與軌道垂直，a導(dǎo)體棒與水平放置的輕質(zhì)彈簧通過絕緣裝置連接，彈簧另一端固定在豎直墻壁上．水平軌道所在的空間區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，傾斜軌道空間區(qū)域存在垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場，該磁場區(qū)域僅分布在QN和EF所間的區(qū)域內(nèi)，QN、EF距離為d，兩個區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B₁、B₂ ，以QN為分界線且互不影響．現(xiàn)在用一外力F將導(dǎo)體棒a向右拉至某一位置處，然后把導(dǎo)體棒b從緊靠分界線QN處由靜止釋放，導(dǎo)體棒b在出磁場邊界EF前已達(dá)最大速度．當(dāng)導(dǎo)體棒b在磁場中運(yùn)動達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，撤去作用在a棒上的外力后發(fā)現(xiàn)a棒仍能靜止一段時間，然后又來回運(yùn)動并最終停下來．求：
1. （1）導(dǎo)體棒b在傾斜軌道上的最大速度
2. （2）撤去外力后，彈簧彈力的最大值
3. （3）如果兩個區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁=B₂且導(dǎo)體棒電阻R=r，從b棒開始運(yùn)動到a棒最終靜止的整個過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q，求彈簧最初的彈性勢能．
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16. 如圖所示，兩間距為d的平行光滑導(dǎo)軌由固定在同一水平面上的導(dǎo)軌CD－C'D'和豎直平面內(nèi)半徑為r的 $\text{[math]}$ 圓弧導(dǎo)軌AC－A'C'組成，水平導(dǎo)軌與圓弧導(dǎo)軌相切，左端接一阻值為R的電阻，不計導(dǎo)軌電阻；水平導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，其他地方無磁場．導(dǎo)體棒甲靜止于CC'處，導(dǎo)體棒乙從AA'處由靜止釋放，沿圓弧導(dǎo)軌運(yùn)動，與導(dǎo)體棒甲相碰后粘合在一起，向左滑行一段距離后停下．已知兩棒質(zhì)量均為m，電阻均為R，始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，重力加速度大小為g，求：
1. （1）兩棒粘合前瞬間棒乙對每個圓弧導(dǎo)軌底端的壓力大小N；
2. （2）兩棒在磁場中運(yùn)動的過程中，電路中產(chǎn)生的焦耳熱Q；
3. （3）兩棒粘合后受到的最大安培力F_m ．
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