章末综合测评(一) 电磁感应
(时间:90分钟 分值:100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,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.如图所示,矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直,若ab边受竖直向上的磁场力作用,则可知金属框的运动情况是( )

A.向左平动进入磁场 B.向右平动退出磁场
C.沿竖直方向向上平动 D.沿竖直方向向下平动
A [因为ab边受到的安培力的方向竖直向上,所以由左手定则就可以判断出金属框中感应电流的方向是abcda,金属框中的电流是由ad边切割磁感线产生的;所以金属框向左平动进入磁场.]
2.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为ε;将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线,置于与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ε′.则等于( )

A. B. C.1 D.
B [感应电动势E=Blv成立的条件是B⊥l、B⊥v、l⊥v,即B、l、v三者两两垂直,式中的l应该取与B、v均垂直的有效长度(即导体的有效切割长度).假设题中金属棒的长度为l,那么折线的有效切割长度为l,所以=.选项B正确.]
3.如图所示,用两根相同的导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形闭合线圈A和B,两线圈所在平面与匀强磁场垂直.当磁感应强度随时间均匀变化时,两线圈中的感应电流之比IA∶IB为( )

A. B. C. D.
B [由题意知线圈A和B的长度、横截面积和材料(电阻率)都相同,所以电阻相同,由LA=n1·2πr1=LB=n2·2πr2得=,两线圈中的感应电流之比等于两线圈感应电动势之比,由法拉第电磁感应定律E=nS,得====,所以B正确.]
4.如图所示,一无限长通电直导线固定在光滑水平面上,金属环质量为0.2 kg,在该平面上以v0=4 m/s、与导线成60°角的初速度运动,最后达到稳定状态,这一过程中环中产生的电能为( )

A.1.6 J B.1.2 J
C.0.8 J D.0.4 J
B [金属环远离通电直导线过程中,金属环中有感应电流,受到垂直通电直导线方向的安培力,最终金属环垂直通电直导线方向的速度变为零,沿通电直导线方向的速度不变,将金属环的速度v0分解为沿通电直导线方向的vx和垂直通电直导线方向的vy,则vx=v0cos 60°,所以这一过程中环中产生的电能为E=mv-mv=1.2 J,选项B正确.]
5.如图所示,先后以恒定的速度v1和v2把一个正方形金属线框水平拉出有界匀强磁场区域,且v1=2v2,则在先后两种情况( )

A.线框中的感应电动势之比E1∶E2=2∶1
B.线框中的感应电流之比I1∶I2=1∶2
C.线框中产生的热量之比Q1∶Q2=1∶4
D.通过线框某截面的电荷量之比q1∶q2=2∶1
A [根据E=Blv∝v以及v1=2v2可知,选项A正确;因为I=∝E,所以I1∶I2=2∶1,选项B错误;线框中产生的热量Q=I2Rt=t=·=∝v,所以Q1∶Q2=2∶1,选项C错误;根据q==,q1∶q2=1∶1可知,选项D错误.]