第二章測評卷一、單項選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.(2023陜西西安高新一中高二期末)如圖所示,通電螺線管兩側各懸掛一個銅環,銅環平面與螺線管截面平行。當開關S接通瞬間,兩銅環的運動情況是 ()A.同時向螺線管靠攏B.同時向兩側推開C.一個被推開,一個被吸引,但因電源正負極未知,無法具體判斷D.同時被推開或同時向螺線管靠攏,因電源正負極未知,無法具體判斷2.如圖所示,金屬環從條形磁鐵的正上方A處由靜止開始下落()A.從A到B,穿過金屬環的磁通量減少B.從A到B,金屬環受磁場力方向向下C.從B到O,金屬環不受磁場力的作用D.從B到O,金屬環中產生感應電流3.(2023江蘇南京第一中學高二期末)在一水平通電直導線的正下方,有一半圓形光滑圓弧軌道。一導體圓環自軌道左側的A點無初速度釋放,則下列說法正確的是()A.圓環最終停在軌道的最低點BB.圓環能滑到軌道右側與A點等高的C點C.圓環運動過程中機械能守恒D.圓環在運動過程中,感應電流方向一直是順時針方向4.如圖所示,A為水平放置的膠木圓盤,在其側面均勻分布著負電荷,在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環B,使B的環面水平且與圓盤面平行,其軸線與膠木圓盤A的軸線OO'重合。現使膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO'按箭頭所示方向加速轉動,則()A.金屬圓環B的面積有擴大的趨勢,絲線受到的拉力增大B.金屬圓環B的面積有縮小的趨勢,絲線受到的拉力減小C.金屬圓環B的面積有擴大的趨勢,絲線受到的拉力減小D.金屬圓環B的面積有縮小的趨勢,絲線受到的拉力增大5.在如圖所示的電路中,D為燈泡,S為開關,L為有鐵芯的線圈。對于此電路,下列說法正確的是()A.因為線圈L通電后會產生自感現象,所以S閉合后,燈泡D中無電流通過B.在S打開或閉合的瞬間,電路中都不會產生自感現象C.當S閉合時,電路中會產生自感現象D.在S閉合后再斷開的瞬間,燈泡D可能不立即熄滅6.(2023四川遂寧高二期末改編)下列四幅圖是法拉第電磁感應現象中產生感應電流的幾種情況,根據已經學過的知識,請判斷下列說法正確的是()A.甲圖中當磁感應強度均勻增大,線圈中感應電動勢均勻增大B.乙圖中線圈abcd放置在垂直于紙面向里的磁場中,導體棒MN向右減速運動過程中,導體棒MN電流方向為由N到MC.丙圖在條形磁鐵向下插入螺線管的過程中,電容器上極板帶正電D.丁圖在PQ向右勻速運動中,N金屬圈中將產生逆時針方向的電流7.如圖所示,水平面內有一平行金屬導軌,導軌光滑且電阻不計,阻值為R的導體棒垂直于導軌放置,且與導軌接觸良好。導軌所在空間存在勻強磁場,勻強磁場與導軌平面垂直。t=0時,將開關S由1擲向2,分別用q、i、v和a表示電容器所帶的電荷量、導體棒中的電流、導體棒的速度大小和加速度大小,則下列圖像正確的是()二、多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。8.(2023河北石家莊高二期末)如圖所示,在垂直于紙面向外、磁感應強度大小為B的勻強磁場中,有一圓心為O、半徑為r、電阻為2R的金屬圓環,圓環置于紙面內。長為r、電阻為R2的金屬桿OM,可繞過圓心O的轉軸以恒定的角速度ω逆時針轉動,M端與圓環接觸良好。圓心O和圓環邊緣上的K點通過電刷與阻值為R的電阻連接。忽略電流表和導線的電阻,下列說法正確的是(A.通過電流表的電流的大小和方向做周期性變化B.通過電阻R的電流方向不變,且從a到bC.電流表示數的最大值為BD.電流表示數的最小值為B9.(2023四川成都高二期末)如圖甲所示的圓環形導線,處在方向垂直于圓環平面、磁感應強度大小為B的磁場中(磁場未畫出,以向里為正方向),B隨時間t變化的關系如圖乙所示,則()A.0~t0內,圓環形導線中感應電流沿逆時針方向B.0~t0內,圓環形導線中感應電流的大小均勻增大C.t0~3t0內,圓環形導線有擴張趨勢D.0~t0和t0~3t0兩段時間內,圓環形導線中感應電流的大小相等10.(2023湖北黃岡高二期末)如圖所示,足夠長的兩根光滑金屬導軌平行放置于水平面內,其左端與定值電阻R相連,導軌電阻不計,沿其中一條導軌建立x軸,在x>0的區域內設置垂直導軌平面向下的磁場,磁感應強度與坐標x的關系為B=0.4+0.2x(T)。在外力F作用下,一阻值為r的金屬棒從x=0開始向右運動,金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好,金屬棒從x1運動到x3過程中電路中的電功率保持不變,x1=1m,x2=2m,x3=3m,關于金屬棒從x1運動到x3的過程中,下列說法正確的是()A.金屬棒在x1與x3處的速度之比為5∶3B.金屬棒產生的感應電動勢隨時間均勻增大C.x1到x2與x2到x3的過程中,通過金屬棒的電荷量之比為2∶3D.x1到x2與x2到x3的過程中,回路產生的熱量之比為7∶9三、非選擇題:本題共5小題,共54分。11.(8分)下圖所示為“探究影響感應電流方向的因素”實驗。(1)請將實物電路圖補齊。(2)將線圈E插入線圈F中,閉合開關時,線圈F中感應電流的方向與線圈E中電流的方向(選填“相同”或“相反”)。

(3)在開關處于閉合狀態將線圈E拔出時,線圈F中感應電流的方向與線圈E中電流的方向(選填“相同”或“相反”)。

12.(8分)(2023吉林白城高二期末)用如圖所示的電路研究自感現象,圖中兩個相同的小燈泡甲和乙分別串聯一個帶鐵芯的電感線圈L和一個定值電阻R,請回答下列問題:(1)閉合開關S后,將觀察到兩個燈泡亮度變化情況是。

A.小燈泡甲和乙同時變亮B.小燈泡甲立刻變亮,小燈泡乙逐漸變亮C.小燈泡乙立刻變亮,小燈泡甲逐漸變亮D.小燈泡甲立刻變亮,小燈泡乙不亮(2)閉合開關電路穩定后,發現小燈泡甲比乙亮很多,經分析認為電感線圈的阻值RL(選填“大于”“等于”或“小于”)定值電阻R的阻值;若斷開開關,將看到兩個小燈泡的亮暗變化情況是。

13.(10分)(2023遼寧葫蘆島高二期末)如圖所示,兩足夠長的平行導軌MN、PQ傾斜放置,導軌平面與水平面的夾角為θ,導軌間距為d,導軌上端一支路連接電動勢為E、內阻為r的電池,另一支路連接阻值為R的定值電阻,兩支路端點為a和b,開關K與PQ連接且另一端可以連接a或b,導軌處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中。將質量為m、電阻不計、長也為d的導體棒AC垂直放在導軌上,當開關K接到a時,導體棒AC處于靜止狀態。已知導體棒運動過程中始終與導軌垂直并且接觸良好,導軌電阻不計,不計一切摩擦,重力加速度大小為g。(1)求磁場的磁感應強度大小;(2)當開關K接到b時,由靜止釋放導體棒AC,求導體棒AC的最大速度。14.(12分)(2023浙江麗水高二期末)如圖所示,與水平面夾角為60°的平行傾斜金屬導軌Ⅰ,上端連接阻值為R的電阻,下端與一半徑為l、圓心角為60°的圓弧導軌平滑連接,圓弧最底端ef處通過一小段(長度可忽略)絕緣介質與足夠長的水平平行金屬導軌Ⅱ相連,軌道寬度均為l。導軌Ⅰ所在區域abcd間有磁感應強度為B1、方向垂直軌道平面向上的勻強磁場,圓弧及水平軌道Ⅱ所在區域cd至gh間有磁感應強度為B2、方向豎直向上的勻強磁場。導軌Ⅱ左端gh之間連接電動勢為E、內阻為r的電源。一根質量為m、電阻為R的金屬棒從導軌Ⅰ區域ab上方某位置靜止釋放,沿傾斜軌道經cd進入圓弧軌道直至最低點ef處。已知無論金屬棒從ab軌道上方何處釋放,進入圓弧軌道的速度均相同,金屬棒到達ef后,在水平向左恒定外力F作用下向左加速運動,經過一段時間后達到穩定速度。不計一切摩擦和導軌的電阻,金屬棒與導軌始終接觸良好,求:(1)金屬棒滑至cd處時的速度v的大小;(2)金屬棒從cd滑至ef的過程中,通過電阻R的電荷量q;(3)金屬棒在導軌Ⅱ上達到穩定時的速度vm的大小。15.(16分)(2023湖北咸寧赤壁一中高二期末)如圖所示,平行金屬導軌MN、CD固定在傾角為37°的絕緣斜面上,動摩擦因數μ=0.25,NP、DQ為水平放置的平行且足夠長的光滑金屬導軌,導軌在N、D兩點處平滑連接(桿通過ND位置時無機械能損失),水平部分處在方向豎直向下的勻強磁場中,導軌間距均為L=1m。兩金屬棒ab、cd的電阻相等,質量分別為2kg、1kg。初始時,金屬棒cd垂直放置在水平導軌上,金屬棒ab從傾斜導軌上距底端距離為s=4.5m處由靜止釋放,不計導軌電阻,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。金屬棒在水平導軌運動的整個過程中,通過金屬棒的電荷量q=4C,求:(1)金屬棒ab剛滑到ND位置的速度;(2)金屬棒cd上產生的熱量Qcd;(3)勻強磁場的磁感應強度B。

參考答案第二章測評卷1.B解析當開關S接通瞬間,銅環中磁通量從無到有增加,根據楞次定律,感應電流的磁場要阻礙磁通量的增加,則兩環將向兩側運動。故選B。2.D解析從A到B,穿過金屬環的磁通量增加,A錯誤;從A到B,根據“來拒去留”可知,金屬環受磁場力方向向上,B錯誤;根據條形磁鐵內外的磁感線分布可知,線圈在O點時內外磁感線抵消得最少,則磁通量最大,即從B到O,穿過金屬環的磁通量發生變化,故金屬環中有感應電流產生,受磁場力的作用,C錯誤,D正確。3.A解析由于圓環運動的范圍內各處的磁場強度不同,所以圓環運動的過程中機械能不斷轉化為電能,故圓環的機械能會越來越小,最終停在最低點B,故A正確;因為圓環在運動的過程中有感應電流產生,對整個過程由能量守恒定律得,重力勢能轉化為電能,故不能上升到右側與A點等高的C點,故B錯誤;整個過程重力勢能轉化為電能,機械能不守恒,故C錯誤;圓環來回運動,磁通量不斷變化,所以感應電流方向不斷變化,故D錯誤。4.B解析使膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO'按箭頭所示方向加速轉動,通過金屬圓環B內的磁通量增大,根據楞次定律,金屬圓環B的面積有縮小的趨勢,且B有向上升的趨勢,絲線受到的拉力減小,B正確。5.C解析S閉合瞬間,由于線圈產生自感電動勢而阻礙通過燈泡D的電流的增加,但阻礙不是阻止,S閉合后有電流通過D;S斷開瞬間,線圈產生自感電動勢,因電路斷開,電流立即消失,燈泡D立即熄滅,故C正確,A、B、D錯誤。6.B解析當磁感應強度均勻增大時,根據法拉第電磁感應定律E=nΔΦΔt=nΔBΔtS可得,線圈中感應電動勢保持不變,故A錯誤;根據右手定則可以確定導體棒上的電流方向為N到M,故B正確;在條形磁鐵向下插入螺線管的過程中,根據楞次定律可以確定螺線管中的感應電流的方向為逆時針,此時螺線管相當于電源,其上端為電源的負極,所以電容器的上極板帶負電,故C錯誤;7.D解析開關S由1擲向2,電容器放電,會在與導體棒構成的電路中產生電流,導體棒中有電流通過,會受到安培力的作用,產生加速度而加速運動,速度增大,導體棒切割磁感線產生感應電動勢,感應電動勢增大,則電路中電流減小,導體棒所受安培力減小,加速度減小,因導軌光滑,所以在有電流通過導體棒的過程中,導體棒一直加速運動,加速度逐漸減小,速度逐漸增大;當感應電動勢等于電容器兩端的電壓時,電路中無電流,導體棒做勻速運動,加速度為零,速度達到最大值,此時電容器所帶電荷量q=CU不為零。故A、B、C錯誤,D正確。8.BCD解析金屬桿OM勻速轉動切割磁感線產生的感應電動勢為E=Brv-=Br·ωr+02=12Br2ω,可知感應電動勢恒定,故通過電流表的電流的大小和方向不變,根據右手定則知,金屬桿的電流從O到M,則通過電阻R的電流從a到b,故A錯誤,B正確;當M端與K點重合時,圓環接入電路中的電阻最小為0,回路中電阻最小,則電流最大,有Imax=ER+R2=12Br9.AC解析0~t0內,由圖乙可知磁感應強度向里增大,由楞次定律“增反減同”可知圓環形導線中感應電流沿逆時針方向,A正確;0~t0內,磁感應強度均勻增大,可知圓環形導線中產生恒定的電流,B錯誤;t0~3t0內,磁通量在減小,根據“增縮減擴”可知圓環形導線有擴張趨勢,C正確;0~t0和t0~3t0兩段時間內E=nΔBΔtS,10.AD解析根據題意,金屬棒從x1運動到x3過程中電路中的電功率保持不變,由P=E2R+r可知金屬棒產生的感應電動勢不變;根據公式E=BLv,同時有B1=0.4+0.2x1=0.6T,B3=0.4+0.2x3=1.0T,代入可得金屬棒在x1與x3處的速度之比為v1v3=B3B1=53,A正確,B錯誤。根據公式q=I-Δt=ER+rΔt=ΔΦΔtR+rΔt=ΔΦR+r=ΔB·SR+r,又因為磁感應強度與坐標x的關系為B=0.4+0.2x(T),所以x1到x2與x2到x11.答案(1)見解析(2)相反(3)相同解析(1)實物電路如圖所示。(2)閉合開關時,通過線圈F的磁通量增大,由楞次定律可判斷,感應電流的磁場阻礙磁通量的增加,即線圈F中的感應電流方向與線圈E中的電流方向相反。(3)在開關處于閉合狀態將線圈E拔出時,線圈F中的磁通量減少,由楞次定律可判斷,線圈F中的感應電流方向與線圈E中的電流方向相同。12.答案(1)C(2)小于小燈泡甲逐漸變暗,小燈泡乙閃亮一下后再逐漸變暗解析(1)通電時,線圈中電流變大,則在線圈中產生阻礙電流增大的自感電動勢,線圈中電流慢慢變大,小燈泡甲逐漸變亮,而小燈泡乙立刻變亮,故C正確,A、B、D錯誤;(2)穩定后,小燈泡甲比小燈泡乙亮很多,說明電感線圈的阻值小于定值電阻的阻值;斷開開關時,線圈和小燈泡甲、小燈泡乙、定值電阻組成回路,將儲存的能量釋放,此時線圈相當于電源,電流從其穩定時的電流逐漸減小,故小燈泡甲會逐漸變暗,而小燈泡乙會先閃亮一下后逐漸變暗。13.答案(1)mgr(2)E解析(1)當開關K接到a時,導體棒AC處于靜止狀態。導體棒中電