試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁2.4電磁感應(yīng)的案例分析基礎(chǔ)鞏固2021—2022學(xué)年高中物理滬教版（2019）選擇性必修第二冊一、選擇題（共15題）1．如圖所示，OO′為一金屬轉(zhuǎn)軸(只能轉(zhuǎn)動不能移動)，M為與OO′固定連接且垂直于OO′的金屬桿，當OO′轉(zhuǎn)動時，M的另一端在固定的金屬環(huán)N上滑動，并保持良好的接觸．整個裝置處于一勻強磁場中，磁場方向平行于OO′軸，磁感應(yīng)強度的大小為B0.圖中V為一理想電壓表，一端與OO′接觸，另一端與環(huán)N連接．已知當OO′的角速度ω＝ω0時，電壓表讀數(shù)為U0；如果將磁場變?yōu)榇鸥袘?yīng)強度為nB0的勻強磁場，而要電壓表的讀數(shù)為mU0時，則OO′轉(zhuǎn)動的角速度應(yīng)變?yōu)?)A．nω0 B．mω0 C． D．2．如圖所示是圓盤發(fā)電機的示意圖，銅盤安裝在水平的銅軸上，它的盤面恰好與勻強磁場垂直，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和銅盤的邊緣接觸。若銅盤半徑為L，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，回路的總電阻為R，從左往右看，銅盤以角速度沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動。則（）A．由于穿過銅盤的磁通量不變，故回路中無感應(yīng)電流B．回路中感應(yīng)電流大小不變，為C．回路中感應(yīng)電流方向不變，為D．回路中有周期性變化的感應(yīng)電流3．如圖所示，上下不等寬的平行導(dǎo)軌，EF和GH部分導(dǎo)軌間的距離為L，PQ和MN部分的導(dǎo)軌間距為3L，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為30°，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中．金屬桿ab和cd的質(zhì)量均為m，都可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動，且與導(dǎo)軌接觸良好，現(xiàn)對金屬桿ab施加一個沿導(dǎo)軌平面向上的作用力F，使其沿斜面勻速向上運動，同時cd處于靜止狀態(tài)，則F的大小為()A．mg B．mg C．mg D．mg4．如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，導(dǎo)軌的端點M、N用電阻可以忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離L=0.20m，導(dǎo)軌之間有垂直于桌面向下的磁感應(yīng)強度為B=0.4T的勻強磁場。一電阻為r=1Ω、質(zhì)量為m=0.1kg的金屬桿PQ可在導(dǎo)軌上以恒定的速度v=10m/s向?qū)к壍挠叶藷o摩擦滑動，在滑動過程中保持與導(dǎo)軌垂直，則（）A．通過桿PQ的電流方向是從P到QB．回路中的感應(yīng)電動勢為0.8VC．回路中的感應(yīng)電流為8AD．作用在金屬桿上的外力為0.64N5．如圖所示，AB、CD是兩條放在水平面內(nèi)阻值可忽略的平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為l，在水平導(dǎo)軌間存在一寬度為d、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度大小為B，導(dǎo)軌的右端接有一阻值為2R的定值電阻，將一阻值為R、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ef與一壓縮量為的彈簧相連（不拴接）放置在磁場左邊界上，彈簧的左端固定，導(dǎo)體棒釋放后恰好停在磁場的右邊界處。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈性勢能與彈簧形變量x之間的關(guān)系式為，導(dǎo)體棒始終與水平導(dǎo)軌接觸良好。下列說法正確的是（）A．通過定值電阻的電荷量為B．通過定值電阻的最大電流為C．導(dǎo)體棒先做勻加速直線運動后做勻減速直線運動D．導(dǎo)體棒運動過程中導(dǎo)體棒中電流方向從f→e6．課堂上，老師演示了一個有趣的電磁現(xiàn)象：將一空心鋁管豎立，把一塊直徑比鋁管內(nèi)徑小一些的圓柱形的強磁鐵從鋁管上端由靜止釋放，強磁鐵在鋁管內(nèi)下落過程中始終沿著鋁管的軸線運動，不與鋁管內(nèi)壁接觸，且無翻轉(zhuǎn)。可以觀察到，相比強磁鐵自由下落，強磁鐵在鋁管中的下落會延緩許多。強磁鐵由靜止釋放在鋁管中運動過程中，關(guān)于其運動和受力情況，下列分析可能正確的是（）A．先加速下落后減速下落B．始終做加速運動，且加速度不斷增大C．所受合力方向豎直向上D．所受鋁管對它的作用力越來越大7．如圖所示，在水平界面EF、GH、JK間，分布著兩個勻強磁場，兩磁場方向水平且相反，大小均為B，兩磁場高均為L，一個面與磁場方向垂直、質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形金屬框abcd，從某一高度由靜止釋放，當ab邊剛進入第一個磁場時，金屬框恰好做勻速直線運動，當ab邊下落到GH和JK之間的某位置時，又恰好開始做勻速直線運動，整個過程中空氣阻力不計，則（）A．金屬框穿過勻強磁場的過程中，所受的安培力保持不變B．金屬框從ab邊剛進入第一個磁場至ab邊剛到達第二個磁場下邊界JK過程中產(chǎn)生的熱量為2mgLC．金屬框開始下落時，ab邊距邊界的距離h=D．a(chǎn)b邊下落到GH和JK之間做勻速運動時的速度大小為8．如圖所示，閉合矩形線圈從靜止開始豎直下落，穿過一個勻強磁場區(qū)域，此磁場長度遠大于線圈長度，不計空氣阻力，則此線圈從邊進入磁場到邊出磁場為止，以下說法中不合理的是（

）.A．線圈始終有一個向下的速度B．線圈邊進入磁場過程中線圈受向上的安培力作用C．整個線圈在磁場中運動時不受安培力作用D．線圈邊出磁場過程中線圈受向下的安培力作用9．如圖，一個鋁框放在蹄形磁鐵的兩磁極之間，可以繞支點自由轉(zhuǎn)動。先使鋁框和磁鐵靜止，然后轉(zhuǎn)動磁鐵，若忽略空氣和一切摩擦阻力，則（）A．鋁框與磁鐵的轉(zhuǎn)動方向總相同B．鋁框與磁鐵的轉(zhuǎn)動方向總相反C．當磁鐵停止轉(zhuǎn)動后，鋁框?qū)３謩蛩俎D(zhuǎn)動D．若兩者靜止時轉(zhuǎn)動鋁框，磁鐵則不會轉(zhuǎn)動10．如圖，方向豎直向下的勻強磁場中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上。時，棒ab以初速度向右運動且不會與cd相碰。運動過程中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，兩者速度分別為、，通過ab橫截面的電量為q，回路中的電流為I，cd棒產(chǎn)生的焦耳熱為Q。下列圖象中正確的是（）A． B． C． D．11．如圖所示，在光滑水平桌面上有一邊長為L、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，在導(dǎo)線框右側(cè)有一邊長為2L、磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的正方形勻強磁場區(qū)域。磁場的左邊界與導(dǎo)線框的ab邊平行。在導(dǎo)線框以速度v勻速向右穿過磁場區(qū)域的全過程中（）A．感應(yīng)電動勢的大小始終為B．感應(yīng)電流的方向始終沿abcda方向C．導(dǎo)線框受到的安培力先向左后向右D．導(dǎo)線框克服安培力做功12．如圖所示，在邊長為a的正方形區(qū)域內(nèi)，有以對角線為邊界、垂直于紙面的兩個勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小相同、方向相反，紙面內(nèi)一邊長為a的正方形導(dǎo)線框沿x軸勻速穿過磁場區(qū)域，t＝0時刻恰好開始進入磁場區(qū)域，以順時針方向為導(dǎo)線框中電流的正方向，下列選項中能夠正確表示電流與位移關(guān)系的是()A． B．C． D．13．如圖甲所示，在光滑水平面上，有一個粗細均勻的單匝正方形閉合線框abcd，邊長為L，質(zhì)量為m，電阻為R．在水平外力的作用下，線框從靜止開始沿垂直磁場邊界方向做勻加速直線運動，穿過磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向與線圈平面垂直，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i的大小和運動時間t的變化關(guān)系如圖乙所示．則下列說法正確的是（）A．線框的加速度大小為B．線框受到的水平外力的大小C．0～t1時間內(nèi)通過線框任一邊橫截面的電荷量為D．0～t3間內(nèi)水平外力所做的功大于14．如圖所示，兩條相距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于水平面(紙面)內(nèi)，其左端接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場垂直，導(dǎo)軌電阻不計。金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置并接觸良好，接入電路的電阻也為R。若給棒以平行導(dǎo)軌向右的初速度v0，當流過棒截面的電荷量為q時，棒的速度減為零，此過程中棒發(fā)生的位移為x。則在這一過程中（

）A．當流過棒的電荷為時，棒的速度為B．當棒發(fā)生位移為時，棒的速度為C．在流過棒的電荷量的過程中，棒釋放的熱量為D．定值電阻R釋放的熱量為15．如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有兩個方向相反的水平方向的勻強磁場，PQ為兩磁場的邊界，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強度的大小分別為，，一個豎直放置的邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框，以初速度v垂直磁場方向從圖中實線位置開始向右運動，當線框運動到在每個磁場中各有一半的面積時，線框的速度為，則下列判斷正確的是（）A．此過程中通過線框截面的電量為B．此過程中線框克服安培力做的功為C．此時線框的加速度為D．此時線框中的電功率為二、填空題（共4題）16．如圖所示，“日”字形線框質(zhì)量為m，長短邊長分別為、l，短邊電阻為r，豎直邊電阻不計.當它的下邊剛落進寬度為l的勻強磁場B時，即做勻速運動，則線框穿過磁場的時間為___________.17．導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢（1）導(dǎo)線垂直于磁場方向運動，B、l、v兩兩垂直時，如圖所示，E=Blv。（2）導(dǎo)線的運動方向與導(dǎo)線本身垂直，但與磁感線方向夾角為θ時，如圖所示，E=___________。（3）導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒所受安培力的方向與導(dǎo)體棒運動方向___________，導(dǎo)體棒克服___________做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。18．在水平放置的光滑導(dǎo)軌上，沿著導(dǎo)軌方向固定一條形磁鐵（如圖所示）?，F(xiàn)有四個滑塊，分別由銅、鐵、鋁和有機玻璃制成，使它們從導(dǎo)軌上A點以一定的初速度向磁鐵滑去，則作加速運動的是__________；作勻速運動的是____________；作減速運動的是________。19．磁電式儀表的線圈通常用鋁框作骨架，把線圈繞在鋁框上，這樣做的目的是________（填“防止”或“利用”）渦流而設(shè)計的，起________（填“電磁阻尼”或“電磁驅(qū)動”）的作用。三、綜合題（共4題）20．如圖所示，平行導(dǎo)軌寬度L=0.5m，固定在水平面內(nèi)，左端A、C間接有電阻R=3Ω，金屬棒DE質(zhì)量m=0.40kg，電阻r=1Ω，垂直導(dǎo)軌放置，棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，到AC的距離x=2.0m，勻強磁場磁感應(yīng)強度方向垂直平面向下，感應(yīng)強度隨時間t的變化規(guī)律是B=（2+2t）T，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計導(dǎo)軌電阻，，求：（1）t=0時刻回路中的磁通量及回路中感應(yīng)電流的方向；（2）經(jīng)多長時間棒開始滑動？（3）從t=0到開始滑動的時間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．21．如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L＝1m，上端連接一個阻值R＝3Ω的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α＝37°，長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中。已知金屬棒ab的質(zhì)量為m＝0.5kg，阻值r＝1Ω，磁場的磁感應(yīng)強度B＝1T，重力加速度g＝10m/s2，導(dǎo)軌電阻不計。金屬棒ab從靜止開始運動，若金屬棒下滑距離為s＝20m時速度恰好達到最大（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。求：(1)金屬棒剛開始運動時的加速度；(2)金屬棒達到的最大速度；(3)金屬棒由靜止開始下滑位移為s的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱。22．如圖所示，間距為L、光滑的足夠長的金屬導(dǎo)軌(金屬導(dǎo)軌的電阻不計)所在斜面傾角為，兩根同材料、長度均為L、橫截面均為圓形的金屬棒CD、PQ放在斜面導(dǎo)軌上，已知CD棒的質(zhì)量為m、電阻為R，PQ棒的圓截面的半徑是CD棒圓截面的2倍．磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，兩根勁度系數(shù)均為k、相同的彈簧一端固定在導(dǎo)軌的下端，另一端連著金屬棒CD．開始時金屬棒CD靜止，現(xiàn)用一恒力平行于導(dǎo)軌所在平面向上拉金屬棒PQ，使金屬棒PQ由靜止開始運動，當金屬棒PQ達到穩(wěn)定時，彈簧的形變量與開始時相同．已知金屬棒PQ開始運動到穩(wěn)定的過程中通過CD棒的電荷量為q，此過程可以認為CD棒緩慢地移動，已知題設(shè)物理量符合的關(guān)系式，求此過程中(要求結(jié)果均用mg、k、來表示)：（1）CD棒移動的距離；（2）PQ棒移動的距離；（3）恒力所做的功．23．如圖所示，導(dǎo)體棒b在勻強磁場中向右運動，請標出導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電流方向及導(dǎo)體棒在磁場中所受安培力的方向.()答案第=pag