
人教版新教材 物理選擇性必修第二冊(cè) 第二章《電磁感應(yīng)》 單元測(cè)試 班級(jí)___________ 姓名___________ 學(xué)號(hào)____________ 分?jǐn)?shù)____________ (考試時(shí)間:90分鐘 試卷滿分:100分) 單項(xiàng)選擇題(每小題3分,共30分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的) 1. (2021·廣東省江門(mén)市·單元測(cè)試)下列有關(guān)物理知識(shí)的應(yīng)用,解釋不正確的是 A. 手機(jī)通過(guò)電磁感應(yīng)式無(wú)線充電,送電線圈與受電線圈之間傳輸能量是利用互感原理 B. 靈敏電流計(jì)在運(yùn)輸過(guò)程中總要用導(dǎo)線把兩個(gè)接線柱連在一起,是利用電磁驅(qū)動(dòng) C. 野外三條高壓輸電線上方還有兩條導(dǎo)線與大地相連,是利用靜電屏蔽 D. 電磁爐無(wú)需明火,而在金屬鍋體直接產(chǎn)生烹飪所需的熱,是利用渦流的熱效應(yīng)? (2022·廣東省·單元測(cè)試)1824年,法國(guó)科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤(pán)實(shí)驗(yàn)”.實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤(pán)水平放置,在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針,如圖所示.實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),當(dāng)圓盤(pán)在磁針的磁場(chǎng)中繞過(guò)圓盤(pán)中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí),磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),但略有滯后.下列說(shuō)法正確的是(????) A. 圓盤(pán)上沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) B. 圓盤(pán)內(nèi)的渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng) C. 在圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,磁針的磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán)的磁通量發(fā)生了變化 D. 圓盤(pán)中的自由電子隨圓盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)形成電流,此電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng) (2022·湖北省黃岡市·月考試卷)一環(huán)形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,設(shè)第1?s內(nèi)磁感線垂直線圈平面向里,如圖甲所示。若磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示,那么第2?s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小和方向分別是? (????) A. 大小恒定,順時(shí)針?lè)较?B. 大小恒定,逆時(shí)針?lè)较?C. 逐漸增加,逆時(shí)針?lè)较?D. 逐漸增加,順時(shí)針?lè)较? (2023·新疆維吾爾自治區(qū)·單元測(cè)試)如圖所示,a、b、c三個(gè)線圈是同心圓,b線圈上連接有直流電源E和開(kāi)關(guān)K,則下列說(shuō)法正確的是(????) A. 在K閉合的一瞬間,線圈c中有逆時(shí)針?lè)较虻乃矔r(shí)電流,有收縮趨勢(shì) B. 在K閉合的一瞬間,線圈c中有逆時(shí)針?lè)较虻乃矔r(shí)電流,有擴(kuò)張趨勢(shì) C. 在K閉合的一瞬間,線圈a中有逆時(shí)針?lè)较虻乃矔r(shí)電流,有收縮趨勢(shì) D. 在K閉合的一瞬間,線圈a中有順時(shí)針?lè)较虻乃矔r(shí)電流,有擴(kuò)張趨勢(shì) (2022·全國(guó)·其他類(lèi)型)如圖所示,豎直面內(nèi)兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置,底端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為r的電阻連接,與導(dǎo)軌接觸良好的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端,導(dǎo)軌、導(dǎo)線和金屬棒M的電阻均忽略不計(jì),勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直導(dǎo)軌所在平面向外。現(xiàn)將金屬棒M從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放,則下列說(shuō)法正確的是? (????) A. 金屬棒M釋放瞬間受三個(gè)力作用 B. 金屬棒M受到彈簧的拉力和重力第一次大小相等時(shí),電路中電流最大 C. 金屬棒M向下運(yùn)動(dòng)時(shí),流過(guò)電阻的電流方向從Q到P D. 金屬棒M運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,電阻上產(chǎn)生的總熱量小于金屬棒M重力勢(shì)能的減少量 (2021·全國(guó)·單元測(cè)試)如圖所示,垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域?qū)挾葹?a,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.一邊長(zhǎng)為a、電阻為4R的正方形均勻?qū)Ь€框ABCD從圖示位置沿水平向右方向以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,下列圖中線框A、B兩端電壓UAB與線框移動(dòng)距離x的關(guān)系圖像正確的是? (????) A. B. C. D. (2021·全國(guó)·單元測(cè)試)如圖所示,半徑為R的光滑半圓形軌道固定在水平面上,軌道的圓心處固定了一條形磁鐵.一半徑為r、質(zhì)量為m的金屬球從半圓形軌道的一端由靜止釋放(金屬球緊貼軌道,其球心在半圓形軌道的水平直徑上),金屬球在軌道上往復(fù)運(yùn)動(dòng),重力加速度大小為g,空氣阻力忽略不計(jì).下列說(shuō)法正確的是? (????) A. 由于金屬球與半圓形軌道間沒(méi)有摩擦,金屬球往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),每次都能到達(dá)相同的高度 B. 金屬球第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度v=2g(R?r),后續(xù)每次到達(dá)最低點(diǎn)的速度都小于2g(R?r) C. 金屬球最終停在軌道最低點(diǎn),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量為mg(R?r) D. 金屬球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,但因沒(méi)有閉合回路,所以沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流 (2023·湖南省·單元測(cè)試)如圖所示,MN和PQ為豎直方向的兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌,間距l(xiāng)為0.4m,電阻不計(jì)。導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直。質(zhì)量m為6.0×10?3kg電阻為1Ω的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌,并與其保持光滑接觸。導(dǎo)軌兩端分別接有滑動(dòng)變阻器R2和阻值為3.0Ω的電阻R1。當(dāng)桿ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)以速率v勻速下滑,整個(gè)電路消耗的電功率P為0.27W。則(????) A. ab穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的速率v=0.4m/s B. ab穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的速率v=0.6m/s C. 滑動(dòng)變阻器接入電路部分的阻值R2=4.0Ω D. 滑動(dòng)變阻器接入電路部分的阻值R2=6.0Ω 9. (2021·全國(guó)·單元測(cè)試)如圖所示,位于同一絕緣水平面內(nèi)的兩根固定金屬導(dǎo)軌MN、M′N(xiāo)′?電阻不計(jì),兩導(dǎo)軌之間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)將兩根粗細(xì)均勻、電阻分布均勻的相同銅棒ab、cd放在兩導(dǎo)軌上,若兩棒從圖示位置以相同的速度沿MN方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與兩導(dǎo)軌接觸良好,且始終與導(dǎo)軌MN垂直,不計(jì)一切摩擦,則下列說(shuō)法正確的是? (????) A. 回路中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 B. 回路中的感應(yīng)電流不斷增大 C. 回路中的熱功率不斷增大 D. 兩棒所受安培力的合力不斷減小 10.(2021·全國(guó)·單元測(cè)試)如圖所示,AB、CD為兩個(gè)平行的水平光滑金屬導(dǎo)軌,處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,AB、CD的間距為L(zhǎng),左、右兩端均接有阻值為R的電阻.質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng),且不計(jì)電阻的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,甲、乙為兩根相同的輕質(zhì)彈簧,彈簧一端與MN棒中點(diǎn)連接,另一端均被固定.導(dǎo)體棒MN與導(dǎo)軌接觸良好.開(kāi)始時(shí),彈簧處于自然長(zhǎng)度,導(dǎo)體棒MN具有水平向左的初速度v0,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,導(dǎo)體棒MN第一次運(yùn)動(dòng)到最右端,這一過(guò)程中,A、C間的電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則? (????) A. 初始時(shí)刻導(dǎo)體棒所受的安培力大小為2B2L2v0R B. 從初始時(shí)刻至導(dǎo)體棒第一次到達(dá)最左端的過(guò)程中,整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱等于2Q3 C. 當(dāng)導(dǎo)體棒第一次到達(dá)最右端時(shí),每根彈簧具有的彈性勢(shì)能為12mv02?2Q D. 當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí),A、C間電阻R的熱功率為0 不定項(xiàng)選擇題(每小題5分,共20分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,都有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,選錯(cuò)或不答的得0分) 11. (2019·廣東省江門(mén)市·單元測(cè)試)電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用,下列說(shuō)法正確的是: A. 在日光燈啟動(dòng)時(shí),啟動(dòng)器的雙金屬片分開(kāi)的瞬間,鎮(zhèn)流器會(huì)產(chǎn)生瞬間高壓 B. 電流表測(cè)量電流時(shí)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),用鋁框做電表線圈的骨架能使指針迅速停下來(lái) C. 探雷器工作時(shí),線圈中要有恒定的電流 D. 用硅鋼片疊成的變壓器鐵芯,硅鋼片之間要相互絕緣 (2023·新疆維吾爾自治區(qū)·單元測(cè)試)如圖所示,兩個(gè)完全相同的閉合矩形導(dǎo)線框甲和乙,其中L1=2L2,在同一高度從圖示位置同時(shí)由靜止釋放,在其下方某一區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(?>L1).已知甲線框正好勻速進(jìn)入磁場(chǎng).不計(jì)空氣阻力,則下列判斷正確的是? (????) A. 乙線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大小為3g B. 乙線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度可能大于甲線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度 C. 進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中,甲線框減少的機(jī)械能可能比乙線框少 D. 進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中,甲線框減少的機(jī)械能一定比乙線框多 13. (2022·河北省·單元測(cè)試)如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN,MN的左邊有一個(gè)ab為恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線,PQ處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。下列說(shuō)法正確的是 A. 當(dāng)MN在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),PQ向左運(yùn)動(dòng) B. 當(dāng)MN在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),PQ向右運(yùn)動(dòng) C. 當(dāng)PQ在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),MN向左運(yùn)動(dòng) D. 當(dāng)PQ在外力作用下向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),MN向右運(yùn)動(dòng) 14. (2021·全國(guó)·單元測(cè)試)如圖所示,固定在水平面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌,間距為L(zhǎng),右端接有阻值為R的電阻,空間存在方向垂直于水平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab與固定彈簧相連,放在導(dǎo)軌上.初始時(shí)刻,彈簧恰處于自然長(zhǎng)度.給導(dǎo)體棒一水平向右的初速度v0,導(dǎo)體棒開(kāi)始沿導(dǎo)軌做往復(fù)運(yùn)動(dòng),在此過(guò)程中,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.已知導(dǎo)體棒的電阻r與定值電阻R的阻值相等,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,則下列說(shuō)法中正確的是? (????) A. 導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的初始時(shí)刻受到的安培力方向向左 B. 導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的初始時(shí)刻導(dǎo)體棒兩端的電壓U=BLv??0 C. 導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后速度第一次為零時(shí),系統(tǒng)的彈性勢(shì)能Ep=12mv02 D. 導(dǎo)體棒最終會(huì)停在初始位置,在導(dǎo)體棒整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q=14mv02 三、非選擇題(共5小題,共50分) 15. (9分) (2022·云南省曲靖市·單元測(cè)試)如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為d,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°,導(dǎo)軌電阻不計(jì),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上.長(zhǎng)為d的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置于導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個(gè)阻值也為R的定值電阻,重力加速度為g.現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S,給金屬棒施加一個(gè)方向垂直于棒且平行于導(dǎo)軌平面向上、大小為mg的恒力F,使金屬棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng).求: (1)金屬棒能達(dá)到的最大速度vm; (2)金屬棒達(dá)到最大速度一半時(shí)的加速度大?。?(3)若金屬棒上滑距離為L(zhǎng)時(shí)速度恰達(dá)到最大,則金屬棒由靜止開(kāi)始上滑4L的過(guò)程中,金屬棒上產(chǎn)生的熱量Q0. 16. (9分) (2022·河北省·期中考試)如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距為l,垂直導(dǎo)軌放置兩根導(dǎo)體棒ab、cd(質(zhì)量均為m,電阻均為R),勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,兩棒無(wú)摩擦滑行,開(kāi)始時(shí),cd棒靜止,ab棒的初速度大小為v0.兩根棒始終不接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì),則: (1)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱最多是多少? (2)當(dāng)ab棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊?4時(shí),cd棒的加速度是多少? ?17. (10分) (2022·全國(guó)·單元測(cè)試)某興趣小組用電流傳感器測(cè)量某磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,不計(jì)電阻的足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌間距為d,其平面與磁場(chǎng)方向垂直。電流傳感器與阻值為R的電阻串聯(lián)接在導(dǎo)軌上端。質(zhì)量為m、有效阻值為r的導(dǎo)體棒AB由靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑,該過(guò)程中電流傳感器測(cè)得電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,電流最大值為Im。棒下滑過(guò)程中與導(dǎo)軌保持垂直且接觸良好,不計(jì)電流傳感器的內(nèi)阻及空氣阻力,重力加速度為g。 (1)求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小; (2)求在t1時(shí)刻棒AB的速度大?。?(3)在0~t1時(shí)間內(nèi)棒AB下降的高度為?,求此過(guò)程電阻R產(chǎn)生的電熱。 18. (10分) (2021·全國(guó)·單元測(cè)試)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14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(jì)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(chǎng)中,其他地方無(wú)磁場(chǎng).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(dòng),與導(dǎo)體棒甲相碰后粘合在一起,并在到達(dá)水平導(dǎo)軌左端前停下.已知兩棒的質(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)兩棒粘合前瞬間導(dǎo)體棒乙對(duì)每個(gè)圓弧導(dǎo)軌底端的壓力大小N; (2)兩棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,電路中產(chǎn)生的焦耳熱Q; (3)兩棒粘合后受到的最大安培力Fm. 19. (12分) (2021·全國(guó)·單元測(cè)試)如圖所示,有一水平放置、左右寬度不同的固定光滑導(dǎo)軌MNPQ、M′N(xiāo)′P′Q′,其中左側(cè)導(dǎo)軌MNN′M′寬度為2d,右側(cè)導(dǎo)軌PQQ′P′寬度為d,在MNN′M′、PQQ′P′上分別有一根導(dǎo)體棒ab、cd,單位長(zhǎng)度的電阻為r0,導(dǎo)體棒質(zhì)量均為m,整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B(圖中未畫(huà)出).在t=0時(shí)刻,固定導(dǎo)體棒ab,在導(dǎo)體棒cd上施加一個(gè)水平向右的拉力F,使其向右做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng),在t=t0時(shí)撤去拉力,隨后釋放導(dǎo)體棒ab,ab、cd兩導(dǎo)體棒均在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng),假設(shè)兩側(cè)導(dǎo)軌均足夠長(zhǎng),導(dǎo)軌電阻不計(jì),兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,求: (1)拉力F隨時(shí)間變化的關(guān)系; (2)在0~t0時(shí)間內(nèi)通過(guò)ab棒的電荷量; (3)釋放導(dǎo)體棒ab后,cd棒的最終速度為v1,求ab棒的最終速度v2及在t0時(shí)刻后ab棒上產(chǎn)生的熱量Q.
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