2020高一下学期人教版(2019)高中物理单元测试

下列关于电磁感应现象的说法中，正确的是（     ）

A．穿过闭合电路中的磁通量增大，但闭合电路中感应电流可能减小

B．穿过闭合电路中的磁通量为零的瞬间，闭合电路中不可能有感应电流

C．穿过闭合电路中的磁通量减小，则闭合电路中的感应电动势一定减小

D．穿过闭合电路中的磁通量变化越来越快，但闭合电路中感应电动势可能不变

如图所示，粗细均匀的电阻为r的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感强度为B，圆环直径为l，另一长为l，电阻为r/2的金属棒ab放在圆环上，接触电阻不计．当ab棒以 v₀向左运动到图示虚线位置时，金属棒两端电势差为（    ）

A．Blv₀                      B．                  C．                  D．

如图所示，导线OA长为l，在方向竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω沿图中所示方向绕通过悬点O的竖直轴旋转，导线OA与竖直方向的夹角为θ。则OA导线中的感应电动势大小和O、A两点电势高低情况分别是(　　)

A．Bl²ω，O点电势高

B．Bl²ω，A点电势高

C．Bl²ωsin²θ，O点电势高

D．Bl²ωsin²θ，A点电势高

 如图所示，闭合开关S，将条形磁铁两次插入闭合线圈，第一次用0.2 s，第二次用0.4 s，并且两次的起始和终止位置相同，则(　　)

A．第一次磁通量变化较大

B．第一次G的最大偏角较大

C．第一次经过G的总电荷量较多

D．若开关S断开，G不偏转，故两次均无感应电动势

一闭合圆形线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°角，磁感应强度随时间均匀变化。在下列方法中能使线圈中感应电流增大一倍的是

A．把线圈匝数增大一倍                                B．把线圈面积增大一倍

C．把线圈半径增大一倍                                D．把线圈匝数减少到原来的一半

如图，EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E′O′，FO∥F′O′，且EO⊥OF；OO′为∠EOF的角平分线，OO′间的距离为L；磁场方向垂直于纸面向里．一边长为L的正方形导线框沿OO′方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置．规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是（ ）

A．       B．       C．       D．

如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长l_a＝3l_b，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则(　　)

A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流

B．a、b线圈中感应电动势之比为9∶1

C．a、b线圈中感应电流之比为3∶4

D．a、b线圈中电功率之比为3∶1

如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为φ_a、φ_b、φ_c.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是(　　)

A．，金属框中无电流

B．，金属框中电流方向为a→b→c→a

C．，金属框中无电流

D．，金属框中电流方向为a→c→b→a

中国空军八一飞行表演队应邀参加于2019年3月举行的巴基斯坦国庆日飞行表演。中国歼﹣10战斗机在广场上方沿水平方向自西向东飞行。该飞机翼展10m，表演地点位于北半球，该处磁场的竖直分量为5.0×10^﹣5T，该机飞行时速度约为300m/s，下列说法正确的是（　　）

A．该机两翼尖端电势差大小约为0.15V

B．该机两翼尖端无电势差

C．右端机翼电势较高

D．若飞机转向为自东向西飞行，机翼右端电势较高

如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v₀抛出，设在整个过程中棒一直保持水平，且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况是

A．越来越大               B．越来越小               C．保持不变               D．无法判断

如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小ε，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯，置于磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为 ，则 等于（ ）

A．1/2                        B．                     C．1                           D．

如图所示，U形线框abcd处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。长度为L的直导线MN中间串联有一个电压表，MN跨接在ab与cd上且与ab垂直，它们之间的接触是完全光滑的。现MN在外力F的作用下以速度v₀向右匀速运动，用U表示电压表的读数，q表示电容器所带电荷量，C表示电容器电容，R表示电阻的阻值。设电压表体积很小，其中的线圈切割磁感线对MN之间电压的影响可以忽略不计，则（　　）

A．，

B．，

C．，

D．，

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变化的图线是

A．                              B．

C．                               D．

如图所示，用均匀导线制成的正方形线框边长为1m，线框的一半处于垂直线框向里的有界匀强磁场中。当磁场以0.2T/s的变化率增强时，a、b两点的电势分别为、，回路中电动势为E，则（　　）

A．，

B．，

C．，

D．，

如图所示，正方形线圈位于纸面内，边长为L，匝数为N，电阻为R，过ab中点和cd中点的连线恰好位于垂直于纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，当线圈从图示位置绕转过90°时，穿过线圈某横截面的总电量为（　　）

A．                      B．                   C．                     D．

如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计．已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)．则(　　)

A．电路中感应电动势的大小为

B．电路中感应电流的大小为

C．金属杆所受安培力的大小为

D．金属杆的发热功率为

在如图甲、乙、丙中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电．设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计，图中装置均在水平面面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长．现给导体棒ab一个向右的初速度v₀，在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是（  　）

A．三种情形下导体棒ab最终都做匀速运动

B．甲、丙中，ab棒最终将以不同速度做匀速运动；乙中，ab棒最终静止

C．甲、丙中，ab棒最终将以相同速度做匀速运动；乙中，ab棒最终静止

D．三种情形下导体棒ab最终都做静止

如图所示，ABCD区域中存在一个垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度为B，BC边距地面高度正方形绝缘线圈MNPQ竖直放置，质量为m，边长为L，总电阻为R，PQ边与地面动摩擦因数为μ，在水平力F的作用下向右作直线运动通过磁场区域，下列说法正确的是

A．线圈进入磁场过程中感应电流的方向沿QMNP

B．线圈MN边完全处于磁场中运动时，MQ两点间电势差为0

C．线圈进入磁场的过程中通过线圈导线某截面的电量为

D．线圈进入磁场过程中若，则线圈将以速度v做匀速直线运动

如图所示，正方形线圈位于纸面内，边长为a，匝数为n，OO'恰好位于垂直于纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁场的磁感应强度为B，当线圈从图示位置以角速度转过90°时，线圈中产生的平均感应电动势大小为（　　）

A．                B．                  C．              D．

如图所示，在x≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy平面(纸面)向里．具有一定电阻的矩形线框abcd位于xOy平面内，线框的ab边与y轴重合．令线框从t＝0时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I(取逆时针方向为电流正方向)随时间t的变化图线I－t图象可能是图中的(　　)

A．              B．

C．           D．

如图所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴顺时针匀速转动，现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速．在圆盘减速过程中，以下说法正确的是（　　）

A．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高

B．所加磁场越强越不易使圆盘停止转动

C．若所加磁场反向，圆盘将加速转动

D．若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动

法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（  ）

A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定

B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动

C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化

D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍

如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计．虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场．将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好．已知PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是

A．                            B．     

C．                                  D．

将一磁铁缓慢或者迅速插到闭合线圈中的同一位置处，不发生变化的物理量是（　　）

A．磁通量的变化量                                       B．磁通量的变化率

C．感应电流的电流强度                                D．流过导体横截面的电量

如图所示, abcd是粗细均匀的电阻丝制成的长方形金属线框,导体棒MN有电阻,可在ad边与bc边上无摩擦滑动,且接触良好,线框处在垂直纸面向里的匀强磁场中,在MN由靠近ab边处向dc边匀速滑动的过程中,下列说法正确的是

A．电路中的总电阻先减小后增大

B．MN棒中的电流强度先减小后增大

C．MN棒两端的电压先减小后增大

D．MN棒上拉力的功率先减小后增大

如图所示，两个有界匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向分别垂直纸面向里和向外，其宽度均为L，距磁场区域的左侧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，线框一边平行于磁场边界，现用外力F使线框以图示方向的速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：线框中电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ为正，外力F向右为正．则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图象中正确的是(  )

A． B． 

C． D．

空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上．t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t₁的时间间隔内

A．圆环所受安培力的方向始终不变

B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向

C．圆环中的感应电流大小为

D．圆环中的感应电动势大小为

如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为0.2 kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1 Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B＝(0.4-0.2t) T，图示磁场方向为正方向．框、挡板和杆不计形变．则(　　)

A．t＝1s时，金属杆中感应电流方向从C到D

B．t＝3s时，金属杆中感应电流方向从D到C

C．t＝1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1N

D．t＝3s时，金属杆对挡板H的压力大小为0.2N

一个200匝、面积为20cm²的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05s内由0.1 T增加到0.5T，在此过程中磁通量变化了多少？磁通量的平均变化率是多少？线圈中感应电动势的大小是多少伏？

如图所示，水平金属导轨AB′、CD通过开关S和电源相连，两导轨间距离为L，匀强磁场垂直金属导轨向里，光滑导体杆ab同导轨接触良好，设电源的电压为E，磁感应强度为B，当开关闭合后，ab杆所能达到的最大速度为多大，此时的反电动势为多大？

矩形线圈abcd绕轴在匀强磁场中转动，如图所示，请定性分析线圈平面与磁感线平行时穿过线圈的磁通量及磁通量的变化率；当线圈平面与磁感线垂直时又如何？

在如图所示的三维坐标系中，有与x轴同方向的磁感应强度为B的匀强磁场，一矩形导线框，面积为S，电阻为R，其初始位置abcd与xz平面的夹角为θ，以z轴为转动轴沿顺时针方向匀速转动2θ角到达a'b'cd位置，角速度为。求：

(1)这一过程中导线框中产生的感应电动势的平均值；

(2)若θ为60°，当导线框恰好到达a'b'cd位置时感应电动势的瞬时值。

如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上自左向右匀速滑动，电路的固定电阻为R，其余电阻忽略不计．试求MN从圆环的左端到右端的过程中电阻R上的电流强度的平均值及通过的电荷量．

固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，边长为，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线．磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里．现有一段与ab段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ架在导线框上，如图所示．若PQ以恒定的速度v从ad滑向bc，当其滑过的距离时，通过aP段电阻的电流是多大？方向如何？

如图所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为L的平行粗糙金属导轨上，金属棒和导轨之间的动摩擦因数为。导轨平面与水平面的夹角为，并处于磁感应强度大小为B方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置间距为d的平行金属板，R和分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻。

(1)调节释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v。

(2)改变，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m带电量为+q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的。

如图所示，在与匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的裸导线MON，。在它上面搁置另一根与ON垂直的裸导线PQ，PQ紧贴MO、ON并以平行于ON的速度v从点O开始向右匀速滑动，设所有导线足够长且单位长度的电阻均为R₀，磁感应强度为B，求回路中的感应电流。

如图，两条相距的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小为随时间的变化关系为，式中为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界（虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为，方向也垂直于纸面向里.某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在时刻恰好以速度越过，此后向右做匀速运动.金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计.求：

（1）在到时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；

（2）在时刻（）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小.

一个阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R₁，电容为C的电容器连接成如图（a）所示回路．金属线圈的半径为r_1， 在线圈中半径为r₂的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示．图线与横、纵轴的截距分别为t₀和B₀.导线的电阻不计．求0至t₁时间内：

(1)通过电阻R₁的电流大小和方向；

(2)通过电阻R₁的电荷量q；

(3)t₁时刻电容器所带电荷量Q．

如图所示，质量为m、边长为L的正方形线框，从有界匀强磁场上方高h处由静止自由下落，线框的总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场宽度为2L线框下落过程中，ab边始终与磁场边界平行且处于水平方向。已知ab边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动，求：

(1)cd边刚进入磁场时线框的速度大小；

(2)线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热。

两根光滑的长直金属导轨M N、M′ N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，MM′处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为C．长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中．ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q．求

（1）ab运动速度v的大小；

（2）电容器所带的电荷量q．

如图，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间、矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m，电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场上边边界相距d₀。现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触且下落过程中始终保持水平，导轨电阻不计）。重力加速度为g。求：

(1)棒ab在离开磁场下边界时的速度；

(2)棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热；

(3)试分析讨论ab棒进入磁场后可能出现的运动情况。

如图所示，水平放置的宽为L的光滑导轨一上有两根电阻为R的导体棒a、b，分析当a、b分别以速度v₁、v₂（）向右切割磁感线运动时，回路中的感应电流为多大，方向如何？

如图(a)所示的螺线管，匝数n＝1 500匝，横截面积S＝20 cm²，电阻r＝1.5 Ω，与螺线管串联的外电阻R₁＝3.5 Ω，R₂＝25 Ω，方向向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图(b)所示规律变化，试计算电阻R₂的电功率．

如下图示，两个电阻器的阻值分别为R和2R，其余电阻不计，电容器的电容 量为C，匀强磁场的磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向里，金属棒ab、cd的长度均为l．当棒ab以速度v向左切割磁感 线运动，金属棒cd以速度2v向右切割磁感线运动时，电容C的电量为多大?哪一 个极板带正电?

如图所示，间距为l的平行金属导轨与水平面间的夹角为，导轨间接有一阻值为R的电阻，一长为l的金属杆置于导轨上，杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，当金属杆受到平行于斜面向上大小为F的恒定拉力作用，可以使其匀速向上运动；当金属杆受到平行于斜面向下大小为的恒定拉力作用时，可以使其保持与向上运动时大小相同的速度向下匀速运动，重力加速度大小为g，求：

（1）金属杆的质量；

（2）金属杆在磁场中匀速向上运动时速度的大小。

半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd外，匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域，如下图甲所示．当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，则穿过圆形线圈磁通量的变化率为________，t₀时刻线圈产生的感应电流为________．

如图甲、乙、丙所示，边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场，磁感应强度B的方向垂直纸面向外。边长为a的等边三角形导体框架EFG，在时恰好与磁场区域的边界重合，而后以周期T绕其中心沿顺时针方向匀速旋转，于是在框架EFG中有感应电流。规定电流按E→F→G→E方向流动时电流强度取正，反向流动时取负。设框架EFG的总电阻为R，则从到时间内平均电流强度I₁=_______；从到时间内平均电流强度I₂=_______。