高二物理同步测试：电磁感应

高二物理同步测试：电磁感应

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共150分考试用时120分钟

第Ⅰ卷（选择题共40分）

一、本题共10小题；每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一

个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1．在电磁感应现象中，下列说法正确的是

（ ）

A．感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反 B．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流

C．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流 D．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化

2．德国《世界报》报道，个别西方发达国家正在研制电磁脉冲波武器—电磁炸弹。若一枚

原始脉冲波功率10千兆瓦，频率5千兆赫兹的电磁炸弹在不到100m的高空爆炸，它将使方圆400～500m2地面范围内电场强度达到每米数千伏，使得电网设备、通信设施和计算机中的硬盘与软件均遭到破坏。电磁炸弹有如此破坏力的主要原因是 （ ）

A．电磁脉冲引起的电磁感应现象 B．电磁脉冲产生的动能 C．电磁脉冲产生的高温 D．电磁脉冲产生的强光

3．如图，矩形线圈放在两同向相等的直线电流之间，都在同一平面

内，矩形线圈从左向右匀速运动到虚线位置时，回路中感应电流

方向情况为（ ）

A．先adcba后abcda B．一直是adcba

B．先abcda后adcba D．一直是abcda

（ ）

4．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少了2Wb，则

A．线圈中感应电动势每秒增加2V B．线圈中感应电动势每秒减少2V C．线圈中无感应电动势 D．线圈中感应电动势大小不变

5．如图甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC，已知∠B＝θ，

导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下，沿垂直DE方

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向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架构成等腰三角形回路。设框架和导体棒材料相同，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，不计摩擦及接触电阻。关于回路中的电流I和电功率P随时间t变化的下列四个图像中可能正确的是图乙中的

（ ）

A．①③ B．①④ C．②③ D．②④

6．如图所示，一有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，

磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧相距为L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直。现使线框以速度v匀速穿过磁场区域。若以初始位置为计时起点，规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正，B垂直纸面向里时为正，则以下四个图象中对此过程描述不正确的是（ ）

7．如图所示，上下不等宽的平行金属导轨的EF和GH两部分导轨间的距离为2L，I J和

MN两部分导轨间的距离为L，导轨竖直放置，整个装置处于水平向里的匀强磁场中，金属杆ab和cd的质量均为m，都可在导轨上无摩擦地滑动，且与导轨接触良好，现对金属杆ab施加一个竖直向上的作用力F，使其匀速向上运动，此时cd处于静止状态，则F的大小为（ ）

A．2mg

B．3mg

C．4mg D．mg

8．吉他以其独特的魅力吸引了众多音乐爱好者，电吉

他与普通吉他不同的地方是它的每一根琴弦下面安装了一种叫做“拾音器”的装置，能将琴弦的振动转化为电信号，电信号经扩音器放大，再经过扬声器就能播出优美音乐声。如图是拾音器的结构示意图，多匝线圈置于永久磁铁与钢制的琴

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弦（电吉他不能使用尼龙弦）之间，当弦沿着线圈振动时，线圈中就会产生感应电流。关于感应电流，以下说法正确的是（ ）

A．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流是恒定的

B．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小变化，方向不变 C．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小不变。方向变化 D．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化

L1、L2，它们的自感系数很大，F是保险丝，R是压敏电阻（正常情况下阻值很大，但电压超过设定值时，阻值会迅速变小，可以保护与其并联的元件），C1、C2是电容器，S为电视机开关。某一次用户没有先关电视（某断开S）就拔去电源插头，结果烧坏了图中电路元件，可能被烧坏的元件是

B．C1

C．L1或L2 D．F

C．正西

D．正北

（ ）

A．C2

（ ）

9．在彩色电视机的电源输入端装有电源滤波器，其电路图如图，主要元件是两个电感线圈

10．赤道上某处有一竖直的避雷针，当带有正电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电，

则地磁场对避雷针的作用力方向为

A．正南

B．正东

第Ⅱ卷（非选择题 共110分）

二、本题共三小题，21分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作图 11．（6分）如图是一种风速仪示意图，试回答下列问题： （1）有水平风吹来时磁体如何转动？（自上往下

看） 。 （2）为什么能用它测定风速大小？ 。 12．（8分）在操场上，两同学相距L为10m左右，在

东偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁场方向的两个位置上，面对面将一并联铜芯双绞线，象甩跳绳一

样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上。双绞线并联后的电阻R为2Ω，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持f=2Hz。如果同学摇动绳子的最大圆半径h=1m，电流计的最大值I=3mA。（1）试估算地磁场的磁感应强度的数量级 。数学表达式B= 。（用R，I，L，f，h等已知量表示）（2）将两人的位置改为与刚才方向垂直的两点上，那么电流计的读数 。

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13．（7分）现代汽车在制动时，有一种ABS系统，它能阻止制动时车轮抱死变为纯滑动。

这种滑动不但制动效果不好，而且易使车辆失去控制。为此需要一种测定车轮是否还在

转动的装置。如果检测出车辆不再转动，就会自动放松制动机构，让轮子仍保持缓慢转动状态。这种检测装置称为电磁脉冲传感器，如图甲，B是一根永久磁铁，外面绕有线圈，它的左端靠近一个铁质齿轮，齿轮与转动的车轮是同步的。图乙是车轮转动时输出电流随时间变化的图象。

甲

（1）说明为什么有电流输出？

（2）若车轮转速减慢了，图象会变成怎样？（画在图乙上）

三、本题共七小题，89分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写

出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。 14．（12分）如图所示的螺线管的匝数n=1500，横

截面积S=20cm2，电阻r=1.5Ω，与螺线管串

联的外电阻R1=10Ω，R2=3.5Ω。若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图（b）所示的规律变化，计算R1上消耗的电功率。

15．（15分）MN与PQ为足够长的光滑金属导轨，相距L=0.5m，导轨与水平方向成 θ=30°放置。匀强磁场的磁感应强度B=0.4T，方向与导轨平面垂直指向左上方。金属

棒ab、cd放置于导轨上（与导轨垂直），质量分别为mab=0.1kg和mcd=0.2kg，ab、cd

的总电阻为R=0.2Ω（导轨电阻不计）。当金属棒ab在外力的作用下以1.5m/s的速度沿导轨匀速向上运动时，求

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乙

（1）当ab棒刚开始沿导轨匀速运动时，cd棒所受安培力的大小和方向。 （2）cd棒运动时能达到的最大速度。

16．（12分）如图，金属杆MN放在完全相同的导体制成的金属框abcd上，并接触良好。

沿线框bc边建立x轴，以b为坐标原点。矩形框ad边长2L，ab边长为L，导体单位

长度的电阻为R0，磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面垂直。现对MN杆施加沿x轴正方向的拉力，使之从框架左端开始，以速度v向右匀速运动，不计一切摩擦，求： （1）在MN杆运动的过程中，通过杆的电流与坐标x的关系。 （2）作用在MN杆上的外力的最大值与最小值之比。

17．（12分）半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为B=0.2T，磁场方向垂直纸面

向里，半径为b的金属圆环面垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m.金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0＝2Ω，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略

不计.（1）若棒以v0＝5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO?的瞬时，（如图），MN中的电动势和流过灯L1的电流. （2）撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OL2O?以OO?为轴向上翻转90，若此时磁

场随时间均匀变化，其变化率为

?B?t?4T/s，求L1的功率.

o

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