第四章 电磁感应 综合检测 测试时间：90分钟，分值120分 班级________ 姓名________ 分数________
第Ⅰ卷(选择题，共40分)
一、选择题(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．全部选对得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)，则下列判断正确的是( )
A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左 答案：D
解析：导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可判断感应电流方向为a→d→c→b→a，导线框受到的安培力方向水平向左，A选项错误，D选项正确．导线框离开磁场时，ab边切割磁感线，由右手定则可判断感应电流方向为a→b→c→d→a，导线框受到的安培力方向水平向左，B、C选项均不正确．
2．今将磁铁缓慢或者迅速地插入一闭合线圈中(始末位置相同)，试对比在上述两个过程中，相同的物理量是( )
A．磁通量的变化量 C．线圈中产生的感应电流 答案：AD
ΔΦ
解析：由ΔΦ＝Φ2－Φ1和题意知，A选项正确．因Δt1和Δt2不等，故不同，B选项
ΔtΔΦΔΦ
错误，由E＝n知，感应电动势不相等，故C选项错误；由q＝n知ΔtR＋rD选项正确．
3．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t＝0时刻，bc边与磁场区域左边界重合．现令线圈以向右的恒
B．磁通量的变化率
D．流过线圈导线截面的电荷量
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定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t的变化的图线是图中的( )
答案：B
ll2l
解析：0～v段，由右手定则判断感应电流方向为a→d→c→b→a，大小逐渐增大；v～v段，由右手定则判断感应电流方向为a→b→c→d→a，大小逐渐增大，故B选项正确．
4.水平放置的金属框架cdef处于如图所示的匀强磁场中，金属棒ab处于粗糙的框架上且与框架接触良好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则( )
A．ab中电流增大，ab棒所受摩擦力也增大 B．ab中电流不变，ab棒所受摩擦力也不变 C．ab中电流不变，ab棒所受摩擦力增大 D．ab中电流增大，ab棒所受摩擦力不变 答案：C
解析：磁感应强度均匀增大时，磁通量的变化率
ΔΦ
恒定，故回路中的感应电动势和感Δt
应电流都是恒定的；又棒ab所受的摩擦力等于安培力，即Ff＝F安＝BIL，故当B增加时，摩擦力增大，选项C正确．
5.如图所示，水平放置的两根平行的光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒ab、cd跨在导轨上，ab的电阻R大于cd的电阻r，当cd在大小为F1的水平向右的外力作用下匀速向右滑动时，ab在大小为F2的水平外力作用下保持静止，那么以下说法中正确的是( )
A．Uab>Ucd，F1>F2 C．Uab>Ucd，F1＝F2 答案：D
解析：导体棒cd在力F1的作用下做切割磁感线运动，成为电源．Ucd即为电源的路端电压，Uab为电路外电阻上的分压，等效电路图如图所示．由于导轨的电阻不计，Uab＝Ucd.另外，由于金属棒cd
与ab中电流大小相等，导体棒的有效长度相同，所处磁场相同，故两棒分别受到的安培力大小相等、方向相反．ab、cd两棒均为平衡态，故分别受到的外力F1、F2与两个安培力平
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B．Uab＝Ucd，F1， 衡，即有F1＝F2.应选D. 6.如图所示，L是自感系数足够大的线圈，其直流电阻为零．D1、D2是两个相同的灯泡，如将开关K闭合，等灯泡亮度稳定后再断开，则K闭合、断开，灯泡D1、D2的亮度变化情况是( ) A．K合上瞬间，D2很亮，D1不亮 B．K合上瞬间，D1立即很亮，D2逐渐亮，最后一样亮，K断开瞬间，D2立即熄灭，D1逐渐熄灭 C．K合上瞬时，D1、D2同时亮，然后D1逐渐变暗到熄灭，D2亮度不变，K断开瞬时，D2立即熄灭，D1亮一下，逐渐熄灭 D．K闭合瞬时，D1、D2同时亮，然后D1逐渐变暗到熄灭，D2同时变得更亮，K断开瞬间，D2立即熄灭，D1亮一下再灭 答案：D 解析：K闭合瞬间，L的自感作用很强，L处相当断路，电流流经D1、D2，所以D1、D2同时亮；电流稳定后，L相当于短路，所以D1逐渐熄灭，由于稳定后D1被短路，回路电流变大，故D2变得更亮，断开K，线圈L阻碍电流减小发生自感现象，L相当一个新电源和D1组成回路，D1亮一下再熄灭，而D2立即熄灭． 7．磁悬浮列车已进入试运行阶段，磁悬浮列车是在车辆底部安装电磁铁，在轨道两旁埋设一系列闭合的铝环，当列车运行时，电磁铁产生的磁场相对铝环运动，列车凌空浮起，使车与轨之间的摩擦减少到零，从而提高列车的速度，以下说法中正确的是( ) A．当列车通过铝环时，铝环中有感应电流，感应电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的方向相同 B．当列车通过铝环时，铝环中有感应电流，感应电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的方向相反 C．当列车通过铝环时，铝环中通有电流，铝环中电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的方向相同 D．当列车通过铝环时，铝环中通有电流，铝环中电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的方向相反 答案：B 解析：环中是感应电流，由楞次定律知B正确． 8．如图所示，在同一铁芯上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在1的位置，现在它从1打向2，试判断此过程中，通过电阻R的电流方向是( ) 第 3 页 共 8 页 A．先由P到Q，再由Q到P C．始终是由Q到P 答案：C 9.如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于( ) A．棒的机械能增加量 C．棒的重力势能增加量 答案：A 解析：由动能定理有WF＋W安＋WG＝ΔEk，则WF＋W安＝ΔEk－WG，WG<0，故ΔEk－WG表示机械能的增加量．选A. 10.为监测某化工厂的污水导电液体排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，理想电压表将显示两个电极间的电压U，若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是( ) A．前表面电极电势比后表面电极电势高 B．后表面电极电势比前表面电极电势高 C．电压表的示数U与污水中离子浓度成正比 D．污水流量Q与电压表的示数U成正比，与a、b无关 答案：BD 解析：污水导电液体中有正、负离子，根据左手定则可知正离子向后表面偏转，负离子向前表面偏转，因此后表面电极电势比前表面电极电势高，B正确；在电压稳定时，污水导电液体流动相当于长为b的导体以速度v垂直切割磁感线，产生的电动势为E＝Bvb＝U，Uc 又Q＝bcv，得Q＝，D对． B 第Ⅱ卷(非选择题，共80分) 二、填空题(每题5分，共15分) 11．如下图所示，一金属半圆环置于匀强磁场中，当磁场突然减弱时，则______端点电 第 4 页 共 8 页 B．先由Q到P，再由P到Q D．始终是由P到Q B．棒的动能增加量 D．电阻R上放出的热量 势高；若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，______点电势高． 答案：M M 解析：将半圆环补充为圆形回路，由楞次定律可判断圆环中产生的感应电动势方向在半圆环中由N指向M，即M点电势高，若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，由楞次定律可判断，半圆环中产生的感应电动势在半圆环中由N指向M，即M点电势高． 12．如图所示，长60 cm的直导线以10 m/s的速度在B＝0.5 T的匀强磁场中水平向右匀速运动，则导线两端产生的电势差为______V，导线中每个自由电子所受磁场力的大小是______N，方向为______． 答案：3 8×10 －19 竖直向下 解析：该题应用动生电动势的计算式和洛伦兹力的计算式求解．由题意 E＝BLv(1) U＝E(2) F洛＝Bev(3) 由式(1)、式(2)得 U＝BLv＝0.5×0.6×10 V＝3 V 由式(3)得 F洛＝Bev＝0.5×1.6×10 －19 ×10 N＝8×10 －19 N. 根据左手定则判断F洛的方向竖直向下． 13．如图所示，相距为L的平行金属导轨ab、cd两端各接有阻值为R的电阻R1、R2，垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B，今将阻值也为R的直导体棒以速度v匀速拉过磁场区域，设磁场区域宽度为d，摩擦不计，导轨电阻不计，那么此过程中，外力所做的功为__________，通过R1的电量是__________． 第 5 页 共 8 页