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第十一章 电磁感应
质量检测卷
（时间：90分钟 分值：100分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项
符合要求，选对得4分，选错得0分。
1．（2022·湖北·黄冈中学三模）下列说法中正确的有（ ）
A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
B．安培提出了分子电流假说，奥斯特揭示了电流的磁效应，法拉第发现电磁感应现象
C．线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流和感应电动势
D．用微波炉，要特别注意安全，应选用塑料或瓷器做成的容器，而电磁炉加热时，应选
用金属容器
2．（2022·北京西城·二模）如图所示，将线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器
（可看作理想电流表）相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿
过线圈。实验观察到如图2所示的感应电流随时间变化的图像。下列说法正确的是
（ ）
A． 时间内，磁铁受到线圈的作用力方向先向上后向下
B．若将磁铁两极翻转后重复实验，将先产生负向感应电流，后产生正向感应电流
C．若将线圈的匝数加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍
D．若将线圈到玻璃管上端的距离加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍
3．（2022·浙江绍兴·二模）如图所示，右端为N极的磁铁置于粗糙水平桌面上并与轻质弹
簧相连，弹簧一端固定在竖直墙面上，当弹簧处于原长时，磁铁的中心恰好是接有一盏小
灯泡的竖直固定线圈的圆心。用力将磁铁向右拉到某一位置，撤去作用力后磁铁穿过线圈
来回振动，有关这个振动过程，以下说法正确的是（ ）
A．灯泡的亮暗不会发生变化 B．磁铁接近线圈时，线圈对磁铁产生排斥力
C．从左往右看线圈中的电流一直沿逆时针方向 D．若忽略摩擦力和空气阻力，磁铁振动的幅度不会减小
4．（2022·北京东城·三模）某铁路安装有一种电磁装置可以向控制中心传输信号，以确定
火车的位置和运动状态，其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如
图甲所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的线圈时，线圈便产生一个电信号传输给
控制中心。线圈边长分别为 和 ，匝数为 ，线圈和传输线的电阻忽略不计。若火车通过
线圈时，控制中心接收到线圈两端的电压信号 与时间 的关系如图乙所示（ 、 均为
直线）， 、 、 、 是运动过程的四个时刻，则火车（ ）
A．在 时间内做匀速直线运动
B．在 时间内做匀减速直线运动
C．在 时间内加速度大小为
D．在 时间内和在 时间内阴影面积相等
5．（2022·湖南·雅礼中学三模）半径为2R的圆形磁场的磁感应强度为B，半径为R的单匝
圆形线圈电阻为r，两圆同平面。线圈以速度v沿两圆心连线匀速穿过磁场区域，如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．线圈进入磁场过程中，线圈里先有逆时针方向电流后有顺时针方向电流
B．线圈穿过磁场过程中通过线圈的磁通量变化率的最大值为2BRv
C．线圈位移为R时，线圈中有最大感应电流
D．线圈进入磁场到位移为R的过程中，感应电动势均匀增加
6．（2022·山东淄博·一模）如图甲所示，磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的
磁化区，刷卡器中有检测线圈。当以速度v 刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其E — t
0
关系如图乙所示。如果只将刷卡速度改为2v，线圈中E —t 的关系可能是（ ）
0A． B． C． D．
7．（2022·海南三亚华侨学校高三开学考试）如图所示，水平桌面上放置电阻不计、长度
分别为 、 的直金属棒 和 连接而成的直角金属框，金属框处于磁感应强度大
小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。当金属框以大小为v的速度沿着 方向匀速移动时，
直角金属架两端的电压为（ ）
A． B． C． D．
8.（2022·北京·101中学三模）如图，边长、材料相同，粗细不同的单匝正方形金属线框甲、
乙。乙线框导线的横截面积是甲的2倍。在竖直平面内距磁场相同高度由静止开始同时下
落，一段时间后进入方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不
计空气阻力，则在甲、乙线框进入磁场的过程中（ ）
A．感应电流的方向均一定为顺时针方向
B．甲、乙线框的加速度时时相同
C．甲线框的焦耳热是乙线框的2倍
D．通过甲线框的电荷量是乙线框的2倍
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合
题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.（2022·湖北·黄冈中学二模）某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置如图所示，在电梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设线圈，这样可以在电梯突
然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置，下列说法正确的是（ ）
A．当电梯突然坠落时，该安全装置有可能使电梯悬停在线圈A、B之间
B．当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时，闭合线圈A、B中的电流方向相反
C．当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时，闭合线圈A在促进电梯下落，闭合线圈B
在阻碍电梯下落
D．当电梯坠落至永久磁铁在线圈B下方时，闭合线圈A、B均在阻碍电梯下落
10.（2022·湖北·黄冈中学三模）如图所示，两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd
表面光滑，处在竖直向上的匀强磁场中，金属棒PQ垂直于导轨放在上面，以速度 向右匀
速运动，欲使棒PQ停下来，下面的措施可行的是，导轨足够长，棒PQ有电阻（ ）
A．将光滑导轨换成与PQ有摩擦的导轨
B．将导轨倾斜一定的角度
C．将导轨的 、 两端用导线连接起来
D．在导轨的 、 两端用导线连接一个电容器
11.（2022·山东·高三学业考试）做磁共振检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉
组织中产生感应电流。为了探究该感应电流对肌肉组织的影响，可将包裹在骨骼上的一圈
肌肉组织等效成单匝线圈，如图所示，若等效线圈的半径为r，线圈导线的截面积为S，电
阻率为ρ，匀强磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度在 时间内从B均匀地减为零。则
（ ）
A．沿磁场方向从右向左看，该圈肌肉组织中感应电流方向为顺时针
B．根据题中条件可以求出该圈肌肉组织中的感应电动势
C．根据题中条件可以求出该圈肌肉组织中的等效电阻
D．根据题中条件可以求出 时间内该圈肌肉组织中产生的热量
12.（2022·湖南长沙·二模）某发光元件D的伏安特性曲线如右图所示，元件在达到正向导通电压U 后能够发光，为了简化问题，可认为发光后元件两端电压保持为U 不变（U 附
D D D
近伏安特性曲线的斜率极陡），电压小于U 或加反向电压时，元件均处于截止状态。将该
D
元件通过水平直导线MN接入光滑竖直平行导轨中，如右图所示，该导轨间距L=0.5m，
MN下方0.4m处有一根导体棒PQ水平跨接在导轨上，紧接PQ正下方的导轨间交替分布
着垂直纸面方向，磁感应强度B=1.0T，宽度d=0.1m的匀强磁场，除发光元件外，其余电
阻不计，导轨足够长，重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计。开始时锁定PQ，在PQ正上
方空间里施加一垂直纸面向外均匀增加的匀强磁场，当磁感应强度的变化率为
时，元件恰好能导通发光，下列说法正确的有（ ）
A．U 的值为2.5V
D
B．流过元件D的电流方向为N→M
C．撤去PQ上方的磁场同时解除锁定，元件再次发光时PQ所在的磁场区域序号n为14
D．在C的条件下，元件最终的闪烁周期（连续明暗一次的时间）约为0.0396s
三、填空题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。
13.（2022·上海嘉定·二模）磁悬浮列车是高速低耗交通工具，如图甲所示，它的驱动系统
简化为如图乙所示的物理模型。当磁场以速度v匀速向右移动时，从上往下看线圈中的感
应电流方向为__________（填“顺时针”或“逆时针”）；列车的运动方向_________。
14．（2022·上海·曹杨二中二模）如图，平行金属导轨ab、cd相距L，处于同一竖直平面
内，左端接有一阻值为R的电阻。长为2L的轻质金属杆MN紧贴导轨竖直放置，M端固
定有质量为m的金属小球，N端链接在cd上，导轨足够长，导轨、金属杆与小球的电阻不
计。整个装置处于与导轨平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场中。MN绕N端紧贴导轨
由静止开始倾倒，到水平位置时小球的速度为v，在此过程中，电阻产生的热量为
___________，通过电阻的最大电流为______________。（不计小球与导轨碰撞的影响）四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题
16分，共45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。
15.（2022·江苏盐城·三模）某实验小组利用塑料小车模拟探究电电磁刹车的效果在遥控小
车底面安装与小车底面长宽均相同的 匝矩形导线框，其总电阻为 ，其平面与水平地面
平行，如图所示，小车在车场外以恒定功率做直线运动，受到地面阻力恒为 ，车头刚进
入磁场时已达到最大速度 ，牵引力立即变为 ；车尾刚出磁场时速度恰好为零，已知底
面长为 ，宽为 的小车总质量为 ，宽为 的有界磁场感应强度为 ，方向竖直向上，
不计空气阻力；求小车：
（1）刚进磁场时，导线框中的电流强度 ；
（2）从进磁场到完全出磁场过程，安培力做的功 。
16.（2022·北京·101中学三模）如图所示，两根平行长直金属导轨倾斜放置，导轨平面与
水平面的夹角为 ，导轨的间距为L，两导轨上端之间接有阻值为 的电阻。质量为m的
导体棒ab垂直跨接在导轨上，与导轨间接触光滑，导轨和导体棒的电阻均不计。在导轨平
面上的矩形区（如图中虚线框所示）域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上，
磁感应强度的大小为B。当磁场以某一速度沿导轨平面匀速向上运动时，导体棒以速度
随之匀速向上运动。设导体棒在运动过程中始终处于磁场区域内。重力加速度为g，求：
（1）通过导体棒ab的电流大小和方向；
（2）磁场运动的速度大小；
（3）维持导体棒匀速向上运动，外界在时间 内需提供的能量。
17.（2022·天津·耀华中学二模）磁流体推动船的动力来源于电流和磁场间的相互作用。图1是在平静海面上某小型实验船的示意图，磁流体推动由磁体、电极和矩形通道（简称通
道）组成。如图2所示，通道尺寸a=2.0m，b=0.25m，c=0.10m。工作时，在通道内沿z轴
正方向加B=8.0T的匀强磁场；沿x轴负方向加匀强电场，使两金属板间的电压U=100V；
海水沿y轴方向流过通道。已知海水的电阻率 。
（1）船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小；
（2）船以v=5.0m/s的速度匀速前进。若以船为参考物，海水以5.0m/s的速率涌入进水口，
切割磁感线的效果与导体棒类似，求此时两金属板间产生的感应电动势U ；
感
（3）船行驶时，通道中海水两侧的电压按 计算，海水受到电磁力的80%可以
转化为对船的推力。当船以v=5.0m/s的速度匀速前进时，求海水推力的功率。
18.（2022·广东茂名·二模）如图甲是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发
电机。利用这个发电机给平行金属板电容器供电，如图乙。已知铜盘的半径为 ，加在盘
下侧的匀强磁场磁感应强度为 ，铜盘按如图所示的方向以角速度 匀速转动。电容器每
块平行板长度为d，板间距离也为d，板间加垂直纸面向内、磁感应强度为 的匀强磁场。
求：
（1）平行板电容器C板带何种电荷；
（2）将铜盘匀速转动简化为一根始终在匀强磁场中绕中心铜轴匀速转动、长度为圆盘半径
的导体棒，则铜盘匀速转动产生的感应电动势；
（3）若有一带负电的小球从电容器两板中间水平向右射入，在复合场中做匀速圆周运动又
恰好从极板右侧射出，则射入的速度为多大。
