第二章 电磁感应 单元测试-2024-2025学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．物理学上经常用物理学家的名字命名物理量的单位，以纪念他们做出的突出贡献。下列说法正确的是（ ）
A．用赫兹的名字命名频率的单位
B．用法拉第的名字命名电量的单位
C．用库伦的名字命名自感系数的单位
D．用奥斯特的名字命名磁通量的单位
2．如图所示,金属环半径为a,总电阻为2R,匀强磁场磁感应强度为B,垂直穿过环所在平面.电阻为的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时,杆的端电压为
A． B． C． D．
3．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
4．如图所示，边长为a的正方形区域内以对角线为界，两边分布有垂直纸面向外和垂直纸面向里的等强度匀强磁场，一边长为a的正方形线框从图示位置开始沿x轴正方向匀速穿过磁场区域，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，则下图中表示线框中感应电流i随位移x变化图像可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，虚线两侧的磁感应强度大小均为B，方向相反．电阻为R的导线弯成顶角为，半径为r的两个扇形组成的回路，O为圆心，整个回路可绕O点转动，若由图示的位置开始沿顺时针方向以角速度转动，则在一个周期内电路消耗的电能为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，足够长、光滑的平行金属导轨与水平面成夹角放置，导轨的上端接有电容为C的电容器（电容器耐压足够大），导轨间距为L，导轨处于方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中（图中未画出），金属棒垂直放置在导轨上，一切电阻不计。把金属棒由静止释放后（以此刻为0时刻），下列关于电容器所带电荷量Q、金属棒的动能、通过金属棒的电流I随时间t变化的图像，以及金属棒运动速度v随运动位移x变化的图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示，足够长的光滑形导轨倾斜固定，空间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，一导体棒从导轨顶端由静止滑下，下滑过程中导体棒始终垂直于导轨且与导轨接触良好。除导体棒外不计其他电阻，下列表示导体棒下滑的某过程中速度与下滑时间的关系图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
8．如图所示，有一水平放置、内壁光滑、绝缘的真空圆形管，半径为R，有一带正电的粒子静止在管内，整个装置处于竖直向上的磁场中，要使带电粒子由静止开始沿管做圆周运动，所加磁场可能是（ ）
A．匀强磁场
B．均匀增加的磁场
C．均匀减少的磁场
D．由于洛伦兹力不做功，不管加什么磁场都不能使带电粒子运动
9．如图所示，线圈A与电源、开关相连。线圈B与电阻R连接成闭合电路。电键闭合、断开的瞬间，关于通过电阻R的电流方向判断正确的是（ ）
A．电键闭合瞬间，电流方向a到b
B．电键闭合瞬间，电流方向b到a
C．电键断开瞬间，电流方向a到b
D．电键断开瞬间，铁芯中磁感线沿顺时针方向
10．如图所示为演示自感现象的实验电路图，线圈的自感系数较大，且使滑动变阻器R接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等，下列判断正确的是（ ）
A．接通开关S，灯A1、A2立即变亮
B．接通开关S，灯A1逐渐变亮，灯A2立即变亮
C．接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1、A2逐渐熄灭
D．接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1逐渐熄灭，灯A2闪一下后逐渐熄灭
三、实验题
11．如图为“研究电磁感应现象”的实验装置。
如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：
（1）原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向 （填“左”或者“右”）偏转一下。
（2）如上图所示，把原线圈从同样高度插到副线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是 ，（填＞，＝，或＜）
12．如图所示，PQ和MN为水平放置的光滑平行金属导轨，间距为L=1.0m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=0.02kg，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M=0.03kg，悬在空中。在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10m/s2.
(1)为了使物体c能保持静止，应该在棒中通入多大的电流I1？电流的方向如何？
(2)若在棒中通入方向a到b的电流I2=2A，导体棒的加速度大小是多少？
13．如图甲所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接。
（1）用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好；
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么闭合开关后，将原线圈迅速插入副线圈的过程中，电流表指针将向 ；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右滑动时，电流表指针将向 ；（选填“左偏”、“右偏”或“不偏”）
（3）如图乙所示，R为光敏电阻，其阻值随着光照强度的加强而减小。金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。当光照减弱时，从左向右看，金属环A中电流方向 （填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将向 （填“左”或“右”）运动，并有 （填“收缩”或“扩张”）的趋势。
14．某同学利用如图装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化。内阻r = 40Ω的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接。滑动变阻器最大阻值40Ω，初始时滑片位于正中间20Ω的位置。打开传感器，将质量为m的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极。穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的电磁阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫高度差为h。计算机屏幕上显示出如图的UI—t曲线。
（1）磁铁穿过螺线管过程中，产生第一峰值时线圈中的感应电动势约 V。
（2）图像中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是( )
A．线圈中的磁通量变化率经历先增大后减小再增大再减小的过程
B．如果滑片从中间向左移动时，坐标系中的两个峰值一定都会减小
C．磁铁在穿过线圈过程中加速度始终小于重力加速度g
D．如果仅略减小h，两个峰值都会减小
（3）在磁铁下降h的过程中，可估算机械能转化为电能是 J。
《第二章 电磁感应 单元测试-2024-2025学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第二册》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A A A B C A C BC AD BC
1．A
【详解】用赫兹的名字命名频率的单位；用库伦的名字命名电量的单位；用亨利的名字命名自感系数的单位；用韦伯的名字命名磁通量的单位。
故选A。
2．A
【详解】切割产生的感应电动势大小为：
E=B 2av=2Bav
电路中的总电阻为：
则总电流为：
则杆子两端的电压为：
A. 与分析相符，故A正确．
B. 与分析不符，故B错误．
C. 与分析不符，故C错误．
D. 与分析不符，故D错误．
3．A
【详解】A、根据法拉第电磁感应定律则知：感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，与磁通量没有直接关系；穿过闭合电路中的磁通量增大，但磁通量的变化率不一定增大，如果变化率减小，则根据法拉第电磁感应定律则知：感应电动势减小，感应电流就会减小，故A正确．
B、穿过闭合电路中的磁通量不为零时，若磁通量发生变化，闭合电路中就会有感应电流产生，故B错误．
C、穿过闭合电路中的磁通量减少，磁通量的变化率不一定减少，根据法拉第电磁感应定律则知：感应电动势不一定减少，感应电流就不一定减少．故C错误．
D、根据法拉第电磁感应定律则知：感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，故磁通量变化越快，则感应电动势越大，产生的感应电流越大，故D错误．
4．B
【详解】设两边分布的垂直纸面向外和垂直纸面向里的等强度匀强磁场的磁场强度为，线框电阻的大小为，移动速度为，有效切割长度为，则感应电流大小为
位移在范围时，线框右边框切割磁场，上下两边产生的电动势方向相反，产生的感应电动势应该相减，如图所示
在内，有效切割长度为
根据右手定则可知，产生顺时针的感应电流（正方向），大小为
在内，有效切割长度为
根据右手定则可知，产生逆时针的感应电流（负方向），大小为
位移在范围内，线框左边框切割磁场，如图所示
在内，有效切割长度为
根据右手定则可知，产生逆时针的感应电流（负方向），大小为
在内，有效切割长度为
根据右手定则可知，产生顺时针的感应电流（正方向），大小为
故选B。
5．C
【详解】从图示位置开始计时，在一个周期T内，在、内有感应电流产生，在，内没有感应电流产生，在、内线框产生的总的感应电动势
则在一周期内电路释放的电能为
，
解得
故选C。
6．A
【详解】A．对金属棒受力分析，有
又有
联立可得
加速度为定值，则金属棒做初速度为零的匀加速直线运动。
由
可知Q与t成正比，故A正确；
B．金属棒的动能
可知正比于，故B错误；
C．由A中分析知，为定值，故C错误；
D．金属棒做匀加速直线运动，根据运动学规律
得与x成正比，故D错误。
故选A。
7．C
【详解】导体棒下滑时，感应电动势，安培力
下滑过程中，加速度
随着速度的增大，加速度减小，当速度增大到安培力与重力沿导轨向下的分量大小相等时，导体棒开始做匀速直线运动
故选C。
8．BC
【详解】磁场对静止的电荷不产生力的作用，但当磁场变化时可以产生电场，电场对带电粒子产生电场力的作用，带电粒子在电场力作用下可以产生加速度，AD错误，BC正确。
故选BC
9．AD
【详解】A．B．闭合K的瞬间，A线圈内部产生向上的磁场增加，则B线圈内部磁场向下增加，则感应电流的磁场向上，由安培定则可得感应电流由a到b，故A正确，B错误；
C．断开K的瞬间，A线圈内部向上的磁场减小，则B线圈内部磁场向下减小，则感应电流的磁场向下，由安培定则可得感应电流由b到a，故C错误；
D．电源为直流电源，电流方向不变，磁场方向不变，由安培定则可得铁芯中磁感线沿顺时针方向，故D正确。
故选AD。
10．BC
【详解】AB．接通开关S瞬间，灯A2立即变亮，而线圈L产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流的增大，使得该支路中电流只能逐渐增大，所以闭合开关的瞬间，灯A1逐渐变亮，故A错误，B正确；
CD．闭合开关，待电路稳定后断开开关，原来通过灯A2的电流立即消失，线圈L产生自感电动势，相当于电源，两灯串联，由于电路稳定时，两支路电流大小相等，所以灯A2不会闪一下，两灯以相同亮度逐渐熄灭，故C正确，D错误。
故选BC。
11． 左 ＞
【详解】（1）[1]在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明原线圈电流增大或磁通量增加时对应指针向右偏。将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流减小，感应电流反向，所以灵敏电流计指针将向左偏转一下。
（2）[2]把原线圈从同样高度插到副线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，第一次磁通量变化快，第二次磁通量变化慢，根据法拉第电磁感应定律，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是。
12．(1) 1.5A 方向由a到b ； (2) 2m/s2
【详解】(1)当导轨光滑时，根据平衡条件可知
Mg=BI1L
代入数据解得
I1=1.5A
由左手定则可知方向由a到b 。
(2)若在棒中通入方向a到b的电流I2=2A时，对整体由牛顿第二定律得
BI2L-Mg=（M+m）a
代入数据解得
a= 2m/s2
13． 右偏 左偏 顺时针 右 扩张
【详解】(1)[1]将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，电路图如图所示
(2)[2]闭合开关时，穿过大螺线管的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；闭合开关后，将原线圈迅速插入副线圈的过程中，磁场方向不变，磁通量变大，电流表指针方向向右偏转。[3]原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右滑动时，滑动变阻器继而电路的阻值变大，电路电流变小，穿过大螺线管的磁通量变小，磁场方向不变，则电流表指针向左偏转。
(3)[4]当光照减弱时，则电阻增大，导致线圈中的电流减小，依据右手螺旋定则与楞次定律，从左向右看，金属环A中电流方向顺时针。
[5][6]因穿过A环的磁通量减小，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相同，故相互吸引，则金属环A将向右运动，且金属环A有扩张趋势。
14． 0.9 ABD/ADB/BAD/BDA/DBA/DAB 6.6 × 10－4
【详解】（1）[1]由图像可以直接读出功率的峰值为0.0045W，电压传感器测量的是滑动变阻器两端电压，电阻为20Ω，由
滑动变阻器两端电压峰值为0.3V，再由串联分压可知电感线圈产生的电动势峰值为0.9V；
（2）[2]A．由感应电动势公式
可知感应电动势与磁通量变化率成正比，由UI—t曲线可知，产生的感应电动势先增大后减小，再增大再减小，因此线圈中的磁通量的变化率先增大后减小，再增大再减小，A正确；
B．如果滑片从中间向左移动时，滑动变阻器接入的电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可知，电源的输出功率最大，本题中滑动变阻器的最大阻值与内阻相等，因此减小滑动变阻器阻值，两个峰值都会减小，B正确；
C．当磁铁全部在线圈中时，磁通量的变化率为零，此时的感应电流为零，只受重力，加速度等于g，C错误；
D．当h减小时，磁铁进入线圈的速度减小，导致线圈中磁通量的变化率减小，因此两个峰值都会减小，且两个峰值不可能相等，D正确。
故选ABD。
（3）[3]根据图像物理意义可知：图像与横轴围成面积大小等于下落过程中电源的输出电能，由图像可得，在磁铁下降h的过程中机械能转化为电能为6.6 × 10－4J。
