教科版高中物理选择性必修第二册第二章测试题含答案

试卷第=page11页，共=sectionpages33页教科版高中物理选择性必修第二册第二章测试题含答第二章电磁感应及其应用§2.1楞次定律一、选择题（共15题）1．已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成下图所示电路，当条形磁铁按如图所示情况运动时，以下判断不正确的是（）A．图中电流表偏转方向向右B．图中磁铁下方的极性是N极C．图中磁铁的运动方向向下D．图中线圈的绕制方向与前三个相反2．物理学的发展离不开许多物理学家的智慧和奋斗，我们学习物理知识的同时也要学习他们的精神记住他们的贡献．关于他们的贡献，以下说法正确的是（）A．安培通过实验发现通电导线周围存在磁场，并提出了判断磁场方向的安培定则B．法拉第通过近十年的艰苦探索终于发现了“磁生电”的条件C．奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并推出了洛伦兹力公式D．楞次通过实验总结出感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反3．如图所示为一个圆环形导体，有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过的过程，环中感应电流的情况是()A．无感应电流B．有逆时针方向的感应电流C．有顺时针方向的感应电流D．先逆时针方向后顺时针方向的感应电流4．如图，A、B两个同轴线圈在同一平面，A线圈通有顺时针方向逐渐增加的电流I1，则穿过B线圈引起感应电流的磁通量的方向和B线圈产生的感应电流I2的方向分别为A．垂直纸面向内，I2逆时针方向B．垂直纸面向内，I2顺时针方向C．垂直纸面向外，I2逆时针方向D．垂直纸面向外，I2顺时针方向5．下列叙述符合物理史实的是（）A．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流B．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化C．伽利略在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系D．奥斯特根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说6．医生给心脏疾病患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”血泵的体外装置来代替心脏工作，推动血液循环。如图所示为该装置的示意图，线圈固定在用软铁制成的活塞柄上，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门只能向活塞筒外开启，阀门只能向活塞筒内开启。对于上述结构在物理方面的工作原理，下列说法正确的是（）A．线圈中的电流从端流向端时，活塞向左运动B．线圈中通有的恒定电流越大，人工心脏泵的动力越足C．若给线圈通入低频交流电，人工心脏泵也可能正常工作D．若不给线圈通电，直接将线圈的A、两端用导线连接，将该装置置于磁感应强度随时间均匀增大的方向水平的磁场中，人工心脏泵也可以正常工作7．对楞次定律的理解下面说法中正确的是：A．应用楞次定律本身只能确定感应电流的磁场方向B．应用楞次定律确定感应电流的磁场方向后，再由安培定则确定感应电流的方向C．楞次定律所说的“阻碍”是指阻碍原磁场的磁通量变化，因而感应电流的磁场方向也可能与原磁场方向相同D．楞次定律中“阻碍”二字的含义是指感应电流的磁场与原磁场的方向相反8．一个简易的电磁弹射玩具如图所示．线圈、铁芯组合充当炮筒，硬币充当子弹．现将一个金属硬币放在铁芯上(金属硬币半径略大于铁芯半径)，电容器刚开始时处于无电状态，则下列说法正确的是A．要将硬币射出，可直接将开关拨到2B．当开关拨向1时，有短暂电流出现，且电容器上板带负电C．当开关由1拨向2瞬间，铁芯中的磁通量减小D．当开关由1拨向2瞬间，硬币中会产生向上的感应磁场9．长直导线与环形导线固定在同一平面内，长直导线中通有图示方向的电流．当电流大小逐渐减弱时（

）A．环形导线有收缩的趋势B．环形导线有远离长直导线的趋势C．环形导线中有顺时针方向的感应电流D．环形导线中有感应电流，但方向无法确定10．在光滑绝缘水平面上，固定一电流方向如图所示的通电直导线，其右侧有闭合圆形线圈，某时刻线圈获得一个如图所示的初速度v0，若通电导线足够长，则下列说法正确的是(

)A．线圈中产生沿顺时针方向的恒定电流B．线圈中产生沿逆时针方向的恒定电流C．线圈最终会以某一速度做匀速直线运动D．线圈最终会停下来并保持静止11．在沿水平方向的匀强磁场中，有一圆形金属圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动，开始时线圈静止，线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直，所成的锐角为。在磁场开始增强后的一个极短时间内，线圈平面（）A．维持不动B．将向使减小的方向转动C．将向使增大的方向转动D．将转动，因不知磁场方向，不能确定会增大还是会减小12．如图所示，在国庆60周年阅兵盛典上，我国预警机“空警-2000”在天安门上空时机翼保持水平，以120m/s的速度自东向西飞行．该机的翼展（两翼尖之间的距离）为50m，北京地区地磁场的竖直分量向下，大小为4.5×10-5T，则（）A．两翼尖之间的电势差为0B．两翼尖之间的电势差为2.7VC．飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高D．飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低13．如图甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正，以下说法正确的是（）A．从上往下看，0～1s内圆环中的感应电流沿顺时针方向B．0～1s内圆环面积有扩张的趋势C．3s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力D．1～2s内和2～3s内圆环中的感应电流方向相反14．下面有关物理学史的叙述正确的是（

）A．库仑首先提出了电场的概念，并引用电场线形象地表示电场的强弱和方向B．法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系C．法国物理学家库仑在前人工作的基础上通过实验确立了库仑定律D．楞次发现了电磁感应现象，并研究提出了判断感应电流方向的方向楞次定律15．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是A．牛顿通过实验测出了万有引力常量B．安培发现了电流的磁效应C．洛伦兹发现了电磁感应定律D．楞次在分析许多实验事实后提出，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起产生感应电流的磁场磁通量的变化二、填空题（共4题）16．一灵敏电流计，当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转。现把它与一个线圈串联，将磁铁从线圈上方插入或拔出，如图所示。请完成下列填空：（1）图（甲）中灵敏电流计指针的偏转方向为________；（填“偏向正极”或“偏向负极”）（2）图（乙）中磁铁下方的极性是________；（填“极”或“极”）（3）图（丙）中磁铁的运动方向是________；（填“向上”或“向下”）（4）图（丁）中线圈从上向下看的电流方向是________。（填“顺时针”或“逆时针”）17．如图所示为生产中常用的一种延时继电器的示意图．铁芯上有两个线圈A和B、线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合电路．在断开开关S的时候，线圈A中电流变小至消失时，铁芯中的磁通量_____（选填“减小”、“增大”），从而在线圈_____（选填“A”、“B”）中产生感应电流，此感应电流的磁场要阻碍原磁场的变化，这样就使铁芯中的磁场减弱得_____（选填“快”、“慢”）些，从而弹簧K并不能立即将衔铁D拉起，而使触头C（连接工作电路）立即离开，而是过一小段时间后才执行这个动作．18．如图所示是继电器的原理图，A为常闭触点，B为常开触点，当在接线柱2、3间通入一定的电流时，电磁铁便使衔铁P脱离A而与B接触，从而达到控制电路的目的.接线柱______________与有电源的热敏电阻串联.接线柱___________与外电路串联，即可在温度过高时切断外电路，实现对外电路的自动控制.若要求切断此电路的同时接通另一个外电路，则需要接通的电路应连在____________两个接线柱上.19．实验：探究影响感应电流方向的因素（1）实验原理a.由电流表指针偏转方向与电流方向的关系，找出感应电流的方向。b.通过实验，观察、分析原磁场方向和磁通量的变化，记录感应电流的方向，然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系。（2）实验器材条形磁体，螺线管，电流表，导线若干，滑动变阻器，开关，干电池，电池盒。（3）实验过程a.探究电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系。实验电路如图甲、乙所示：结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转，即左进左偏，右进右偏。（指针偏转方向应由实验得出，并非所有电流表都是这样的）b.探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向（i）按图连接电路，明确螺线管的绕线方向。（ii）按照控制变量的方法分别进行N极（S极）向下插入线圈和N极（S极）向下时抽出线圈的实验。（iii）观察并记录磁场方向、电流方向、磁通量大小变化情况，并将结果填入表格。甲乙丙丁条形磁体运动的情况N极向下插入线圈S极向下插入线圈N极朝下时抽出线圈S极朝下时抽出线圈原磁场方向（“向上”或“向下”）穿过线圈的磁通量变化情况（“增加”或“减少”）感应电流的方向（在螺线管上方俯视）逆时针顺时针顺时针逆时针感应电流的磁场方向（“向上”或“向下”）原磁场与感应电流磁场方向的关系（iiii）整理器材。（4）结果分析根据上表记录，得到下述结果：甲、乙两种情况下，磁通量都___________，感应电流的磁场方向与原磁场方向___________，阻碍磁通量的增加；丙、丁两种情况下，磁通量都___________，感应电流的磁场方向与原磁场方向___________，阻碍磁通量的减少。实验结论：感应电流具有这样的方向，即___________总要___________引起感应电流的___________。（5）注意事项a.确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系时，要用试触法并注意减小电流强度，防止电流过大或通电时间过长损坏电流表。b.电流表选用零刻度在中间的灵敏电流计。c.实验前设计好表格，并明确线圈的绕线方向。d.按照控制变量的思想进行实验。e.完成一种操作后，等电流计指针回零后再进行下一步操作。三、综合题（共4题）20．如图所示，水平放置一个有铁芯的螺线管，在螺线管的一端悬挂着一个轻小的闭合导电线圈，问：闭合开关S的瞬间，轻小的闭合导电线圈将怎样运动？21．如图所示，是矩形导线框abcd的对称轴，线框左半部分处于垂直纸面向外的匀强磁场中，据此完成表内容。序号线圈的运动线圈中是否有感应电流产生感应电流的方向1将线框abcd向右匀减速平移2将线框abcd向纸面外平移3将线框abcd以ad为轴向外转动60°22．磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框，沿垂直于磁感线方向以速度v匀速通过磁场区域，如图所示，从边进入磁场开始计时。（1）画出穿过线框的磁通量随时间变化的图像；（2）从进入到穿出磁场的过程中，请分析线框中产生感应电流的情况。23．如图所示，在一枚长铁钉上用漆包线绕上A和B两个线圈，将线圈B的两端接在一起，并把CD段漆包线拉直置于自制的小磁针上方。试判断在用干电池给线圈A通电的瞬间，小磁针偏转的方向。做一下这个实验，看看你的判断与实验结果是否一致。参考答案：1．C2．B3．A4．A5．B6．C7．C8．D9．C10．C11．B12．C13．A14．C15．D16．

偏向正极

S极

向上

顺时针17．

减小

B

慢18．

2，3

1，5

1，419．

增加

相反

减少

相同

感应电流的磁场

阻碍

磁通量的变化20．将向远离螺线管的方向摆动21．1．将线框abcd向右匀减速平移，其磁通量减小，根据楞次定律，则产生逆时针方向感应电流；2．将线框abcd向纸面外平移，穿过线圈的磁通量不变化，不产生感应电流；3．将线框abcd以ad为轴向外转动60°，穿过线圈的磁通量不变化，不产生感应电流；22．（1）；（2）线框进入磁场阶段，线框中产生逆时针方向的感应电流；线框在磁场中运动阶段，无感应电流产生；线框离开磁场阶段，线框中产生顺时针方向的感应电流。23．由图可知，电池的左侧为正极，干电池通电的瞬间，线圈A产生的磁场的方向向左，根据楞次定律，线圈B中产生电流，电流的方向由C到D，根据安培定则，CD导线下方的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针S极向纸外偏转，N极向纸内偏转。第二章电磁感应及其应用§2.2法拉第电磁感应定律一、选择题1．用电阻率为ρ、横截面积为S的硬质导线，做成边长为2R的正方形导线框，垂直导线框所在平面的磁场充满其内接圆形区域。时磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则在到的时间内（）A．时刻磁通量大小为B．导线框中产生的热量为C．导线框中的感应电流大小为D．导线框中的感应电流方向先沿顺时针方向后沿逆时针方向2．有关电与磁的关系下列说法正确的是（）A．恒定的电流周围有磁场，静止的磁体周围也存在电场B．所有的电场都是有源场，电场也是真实的客观存在C．变化的磁场周围激发涡旋电场，涡旋电场的电场线是闭合曲线D．有些时候洛伦兹力是可以做功的3．如图是一个水平放置的玻璃圆环形槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同。槽所在水平面内有变化的磁场，磁感应强度的大小跟时间成正比（其中），方向竖直向下。时刻，将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，并让它获得初速度，方向如图。设小球在运动过程中电荷量不变，则下列说法正确的是（）A．小球的速度不断增大B．小球需要的向心力大小不变C．磁场力对小球做正功D．小球受到的磁场力大小与时间成正比增大4．如图所示，在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，有一水平放置的U形导轨，导轨左端连接一阻值为R的电阻，导轨电阻不计。导轨间距离为L，在导轨上垂直放置一根长度为L的金属棒，金属棒与导轨接触良好，电阻为r，用平行导轨的水平外力F拉着金属棒向右做匀速运动，则在金属棒运动过程中，下列说法正确的是（）

A．电阻R消耗的电功率为B．金属棒的运动速度大小C．金属棒两端的电压为D．整个回路的发热功率为5．如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、电阻为r、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，磁场平行于线圈轴线方向穿过线圈。下列说法不正确的是（）A．当线圈N接入恒定电流时，不能为电动汽车充电B．当线圈N接入周期性交变电流时，线圈M两端产生周期性变化的电压C．当线圈N在M中产生的磁感应强度B竖直向上且减小时，有电流从b端流出D．充电时，若某时刻线圈M中磁感应强度变化率为k，此时M两端电压为6．在物理电磁学的发展史上，许多科学家付出了努力。下列说法符合史实的是（）A．英国物理学家法拉第通过对理论和实验严格分析后，得出了法拉第电磁感应定律B．库仑通过研究得出了电荷间的相互作用规律，并测出了自然界的最小带电单位C．安培首先发现了通电导线周围存在着磁场，并且总结出“安培定则”来判断电流与磁场的方向关系D．奥斯特发现了电流的磁效应，而法拉第发明了第一台发电机7．先后以3v和v的速度匀速把一矩形线圈拉出如图所示的匀强磁场区域，下列说法错误的是（）A．两次线圈中的感应电动势之比为1：3B．两次线圈中的感应电流之比为3：1C．两次通过线圈同一截面的电荷量之比为1：1D．两次线圈中产生的焦耳热之比为3：18．如图所示，相同材料、横截面积相等的导线制成的单匝正方形线框A和线框B，边长之比为2：1，在外力作用下以相同速度匀速进入匀强磁场，在线框A和线框B进入磁场的过程中，下列说法正确的是（）A．线框A和线框B中感应电流之比为2：1B．线框A和线框B所受外力做功的功率之比为2：1C．线框A和线框B产生的热量之比为2：1D．通过线框A和线框B导线横截面的电荷量之比为1：19．如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为L，与水平面成θ角，上端接入阻值为R的电阻。导轨平面区域有垂直导轨平面向上磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好。不计导轨及金属棒ab的电阻，则金属棒ab沿导轨下滑过程中（）A．金属棒ab将一直做加速运动B．通过电阻R的电流方向为从Q到NC．金属棒ab的最大加速度为gsinθD．电阻R产生的焦耳热等于金属棒ab减少的重力势能10．如图所示，在MN右侧区域有垂直于纸面向的匀强磁场，其磁感应强度随时间变化的关系为B=kt（k为大于零的常量）。一高为a、电阻为R的正三角形金属线框向右匀速运动。在t=0时刻，线框底边恰好到达MN处；在t=T时刻，线框恰好完全进入磁场。在线框匀速进入磁场的过程中（）A．线框中的电流始终为顺时方向B．线框中的电流先逆时针方向，后顺时针方向C．t=时刻，流过线框的电流大小为D．t=时刻，流过线框的电流大小为11．如图所示，一个面积为S、匝数为n的圆形线圈，线圈平面与匀强磁场垂直、且一半在磁场中。在时间t内，磁感应强度的方向不变、大小由B增大到2B，在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（）A． B． C． D．12．如图所示，MN为匀强磁场的左边界，磁场中有正方形线框abcd，其ad边与MN重合。线框第一次以ad边为转轴匀速转动而出磁场；第二次线框在外力作用下向左匀速拉出磁场，两次所用时间相同，第一次线框产生的热量为Q1，通过ad边的电荷量为q1，bc边经过MN时所受安培力为F1，第二次线框产生的热量为Q2，通过ad边的电荷量为q2，bc边经过MN时所受安培力为F2，以下说法正确的是（）A．F1：F2＝π：2，q1：q2＝π：1 B．Q1：Q2＝8：π，q1：q2＝1：1C．F1：F2＝π：4，q1：q2＝1：1 D．Q1：Q2＝π2：8，q1：q2＝1：113．如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和平行板电容器，电容器下级板接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，不计其他电阻及摩擦，下列说法正确的是（）A．电容器两端的电压为B．电容器带的电荷量增大C．两极板间的电场强度E增大D．点电荷在P点的电势能EP不变14．如图所示，两个电阻不计的足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为30°，导轨间距为L=1m，顶端用电阻为8Ω的定值电阻相连。虚线上方存在垂直于导轨面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为1T。质量为0.1kg的A棒在磁场中距虚线l=2m，A棒与导轨间的动摩擦因数为，质量为0.2kg的B导体棒在虚线处，与导轨的动摩擦因数为，两导体棒的电阻均为8Ω。将A、B棒同时由静止释放，A棒到达虚线前匀速，g=10m/s2，运动过程中A、B棒与导轨始终接触良好。则（）A．A、B棒相碰前通过电阻R的电量为CB．A、B棒相碰前，A棒上产生的焦耳热为JC．A、B棒相碰前A棒运动的时间为sD．A、B棒相遇发生弹性碰撞，则碰后，B棒在导轨上减速运动的时间为0.8s15．穿过一单匝线圈的磁通量随时间变化的规律如图所示，图像是关于过C与横轴垂直的虚线对称的抛物线。则下列说法正确的是（）A．线圈中0时刻感应电动势为0B．线圈中C时刻感应电动势为0C．线圈中A时刻感应电动势最大D．线圈从0至C时间内平均感应电动势为0.4V二、解答题16．如图所示，光滑斜面的倾角为，斜面上放置一个同种材料制成粗细均匀的矩形导线框，其中边长L，边长为，线框质量为m，电阻为R，与之间存在磁感应强度为B，方向垂直于斜面向上的有界匀强磁场（图中未画出），为磁场的边界且，到间距离大于，导线框在平行于斜面向上且大小为的恒力作用下从静止开始运动，运动过程中边始终与底边保持平行，边刚离开磁场时导线框做匀速运动，求：（1）导线框离开磁场过程中通过导线某一截面的电荷量q；（2）导线框离开磁场时速度v的大小；（3）导线框离开磁场的过程中边产生的热量Q。

17．如图所示，一足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨MNPQ固定在倾角为30°斜面上，导轨间距为L=1m，导轨上端接有R=2.0Ω的电阻、电容为C=0.1F的电容器、开关S，整个装置处于垂直于斜面向上、磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场中。一质量为m=0.4kg、阻值不计的金属棒ab放置在导轨上，现断开S，用沿斜面向上的恒力F0=3.0N拉金属棒，使其由静止开始沿斜面向上运动，金属棒始终垂直于导轨，g取10m/s2。（1）求金属棒沿斜面向上运动的最大速度；（2）如果金属棒由静止开始沿斜面向上运动的过程中，电阻R产生的焦耳热QR=3J（此时金属棒已达到最大速度），求金属棒在此过程中运动的距离x；（3）若闭合开关S，撤去恒力F0，换用另一沿斜面向上的力F拉金属棒，使金属棒由静止开始以a=2m/s2的加速度沿斜面向上做匀加速直线运动，求此过程中力F与时间t的关系式。

参考答案1．C【详解】A．时刻磁通量大小为故A错误；

BC．由法拉第电磁感应定律，矩形线框中的感应电动势大小为感应电流大小为导线框中产生的热量为故B错误，C正确；D．0~t0时间内穿过圆环的磁感应强度向里减小，根据楞次定律可知，感应磁场的方向也向里，所以感应电流的方向为顺时针，同理，t0~2t0时间内由楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针，故圆环中感应电流的方向始终为顺时针，故D错误。故选C。2．C【详解】A．电流是电荷的流动，所以电流会产生磁场，恒定电流周围会产生恒定不变的的磁场，静止磁体周围不存在电场，A错误；B．静电场是有源场，恒定电流产生的电场是无源场，电场是实际存在的，B错误；C．随时间变化着的磁场能在其周围空间激发一种电场，它能对处于其中的带电粒子施以力的作用，这就是涡旋电场，又叫感生电场，涡旋电场是非保守场，它的电场线是闭合曲线，C正确；D．洛伦兹力永不做功，D错误。故选C。3．A【详解】AB．根据楞次定律可知，圆槽处产生的感生电场方向沿逆时针方向，在该电场作用下小球将做加速圆周运动，速度不断增大，需要的向心力不断增大，故A正确，B错误；C．磁场力方向始终与小球速度方向垂直，对小球不做功，故C错误；D．小球受到的磁场力大小为式中v不断增大，所以qvk不是常数，即F与t不成正比，故D错误。故选A。4．A【详解】B．由右手定则判断得知金属棒MN中的电流方向为由N到M，MN产生的感应电动势为E=BLv回路中的感应电流大小为匀速运动时，有可得金属棒的运动速度大小为故B错误；C．电阻R两端的电压为故C错误；A．电阻R消耗的电功率为故A正确；D．整个回路的发热功率为故D错误；故选A。5．D【详解】A．当线圈N接入恒定电流时，穿过线圈M的磁通量不变，不产生感应电动势，不能为电动汽车充电，故A正确，不符合题意；B．当线圈N接入周期性交变电流时，穿过线圈M的磁通量周期性变化，由法拉第电磁感应定律可知，线圈M两端产生周期性变化的电压，故B正确，不符合题意；C．当线圈N在M中产生的磁感应强度B竖直向上且减小时，由楞次定律可知，感应电流磁感应强度向上，由安培定则，感应电流方向从a向b，即有电流从b端流出，故C正确，不符合题意；D．充电时，若某时刻线圈M中磁感应强度变化率为k，则M中产生的电动势由于线圈有内阻r，结合闭合电路的欧姆定律可知，M两端电压一定小于，故D错误，符合题意。故选D。6．D【详解】A．德国物理学家纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后得出了电磁感应定律，因法拉第对电磁感应现象研究的巨大贡献，后人称之为法拉第电磁感应定律，故A错误；B．库仑通过研究得出了电荷间的相互作用规律，密立根测出了自然界的最小带电单位，故B错误；C．奥斯特首先发现了通电导线周围存在着磁场，安培总结出“安培定则”来判断电流与磁场的方向关系，故C错误；D．奥斯特发现了电流的磁效应，而法拉第发明了第一台发电机，故D正确。故选D。7．A【详解】AB．根据公式E=BLv知感应电动势之比3：1，感应电流则感应电流之比为3：1，B符合题意，A不符合题意；C．根据q=It知感应电流之比为3：1，时间比为1：3，通过某截面的电荷量之比为1：1，C不符合题意；D．由于两次速度之比为3:1，知时间比为1：3，根据Q=I2Rt知产生的热量之比为3：1．D不符合题意。故选A。8．B【详解】A．设正方形的边长为，两正方形的边长之比为2:1，由电阻定律可知，电阻之比为2:1，则感应电流大小为可得电流之比为1:1，故A错误；B．线框匀速进入匀强磁场，则外力做功的功率为故线框A和线框B所受外力做功的功率之比为2:1，故B正确；C．线框产生的热量为线框A和线框B产生的热量之比为4:1，故C错误；D．通过线框导线横截面的电荷量为则通过线框A和线框B导线横截面的电荷量之比为2:1，故D错误；故选B。9．C【详解】A.金属棒ab先做加速运动，后做匀速运动，A错误；B.根据右手定则，通过电阻R的电流方向为从N到Q，B错误；C.金属棒速度等于零时，加速度最大，根据牛顿第二定律解得C正确；D.根据能量守恒定律，电阻R产生的焦耳热等于金属棒ab减少的机械能，D错误。故选C。10．D【详解】AB．根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量增加，则线框中的电流始终为逆时针方向，AB错误；CD．高为a，线圈的边长为；t=时刻，线圈切割磁感线的有效长度为，动生电动势线圈中产生的感生电动势则流过线框的电流大小为C错误D正确。故选D。11．C【详解】根据法拉第电磁感应定律得故ABD错误，C正确；故选C。12．D【详解】设匀强磁场的磁感应强度大小为B，线框边长为L，电阻为R，线框匀速转动的周期为T。第一次线框产生正弦交流电为整个周期的四分之一，电动势的最大值bc边经过MN时，线框中的电流bc边所受安培力的大小为四分之一周期内线框产生的热量为通过ad边的电荷量第二次线框向左匀速运动，速度线框产生电动势第二次线框产生的热量为安培力通过ad边的电荷量所以有F1：F2＝π：2，Q1：Q2＝π2：8，q1：q2＝1：1故选D。13．BC【详解】A．棒绕端点转动产生的电动势为而动生电源无内阻，输出电压等于电动势，电容器并联在外电阻R两端，则电容器两端的电压为故A错误；B．将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则减小，由电容器的决定式可知，电容变大，由可知，电压不变，电量增大，故B正确；C．由场强表达式因电压不变，d减小，则场强变大，故C正确；D．由右手定则可知电流由金属框流向转轴，因此电容器下级板带正电，点电荷在P点的电势能为E变化，则点电荷的电势能将发生变化，故D错误。故选BC。14．CD【详解】AB.A棒匀速运动时，有因为，根据闭合电路欧姆定律有式中A棒从开始到达虚线位置，根据能量守恒定律有A棒、B棒、电阻R产生的焦耳热之比为则A棒上产生的焦耳热联立解得，A、B棒相碰前通过A棒的电量根据闭合电路欧姆定律得根据法拉第电磁感应定律得其中则解得根据闭合电路欧姆定律可知则A、B棒相碰前通过电阻R的电量为故A、B错误；C.从导体棒A开始运动到两导体棒碰撞过程，对A，由动量定理得由电流定义式可知代入数据解得故C正确；D.A、B发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，取沿斜面向下为正方向，由动量守恒定律得由机械能守恒定律得解得，碰后对导体棒B，取沿斜面向下为正方向，由动量定理可得解得碰后，B棒在导轨上减速运动的时间t2=0.8s故D正确。故选CD。15．BD【详解】AC．线圈中0时刻图像切线的斜率最大，则磁通量的变化率最大，则感应电动势最大，选项AC错误；B．线圈中C时刻磁通的变化率为零，则感应电动势为0，选项B正确；D．线圈从0至C时间内平均感应电动势为选项D正确。故选BD。16．（1）；（2）；（3）【详解】（1）根据得电荷量为（2）导线框刚离开磁场时做匀速运动，沿斜面方向由力的平衡条件有由法拉第电磁感应定律有联立得（3）设导线框离开磁场的过程中产生的总热量为，由能量守恒定律可知由电阻定律可知，边的电阻所以导线框离开磁场的过程中边产生的热量解得17．（1）；（2）；（3）（N）【详解】（1）设金属棒沿斜面向上运动时的最大速度为v，金属棒产生的电动势又对金属棒受力分析可得联立得代入题中已知数据求得（2）克服安培力做功等于电阻产生的焦耳热金属棒由静止开始沿斜面向上运动的过程，根据动能定理有解得（3）金属棒从静止开始经过t时间的速度通过电阻的电流电容器电量电容器电压电容器的充电电流联立得故通过金属棒的电流（A）对金属棒有解得（N）第二章电磁感应及其应用§2.3涡流电磁阻尼电磁驱动一、选择题（共15题）1．如图所示，甲、乙为形状与大小均相同且内壁光滑的圆筒，竖直固定在相同高度。两块相同的钕铁硼强磁铁，从甲、乙上端筒口同一高度同时无初速度释放，穿过乙筒的磁铁先落到地面。关于两圆筒的制作材料，下列可能正确的是（）A．甲—塑料，乙—铝 B．甲—铜，乙—胶木C．甲—玻璃，乙—塑料 D．甲—毛竹，乙—木头2．下列用电器工作原理涉及到涡流现象应用的是()A．电吹风 B．电磁灶 C．电冰箱 D．电视机3．某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈。按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱。对这些现象做出正确解释的是（）A．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈不产生感应电动势B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用C．接上导线后，表针晃动明显减弱是因为表内线圈产生感应电动势D．接上导线后，表针晃动明显减弱是因为表内线圈受到安培力的作用4．如图所示是一种焊接方法的原理示意图．将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待焊接工件就焊接在一起了．我国生产的自行车车轮圈就是用这种办法焊接的．下列说法中正确的是（）A．这种焊接方法的原理是电流的磁效应B．线圈中通入的交流电频率越高，焊缝处温度升高的越快C．线圈中的电流是很强的恒定电流D．待焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反5．下列电器工作时主要利用涡流使物体发热的是A．电熨斗 B．电磁炉 C．电饭锅 D．电热水器6．当穿过导体或线圈的磁通量发生变化时，在导体或线圈中就会产生感应电流，看起来像水中的涡旋，所以把它叫做涡电流，简称涡流．下列情况中不是利用涡流工作的是（）A．变压器用电阻率较大且相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯B．用来冶炼合金的高频感应炉C．用探雷器来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷D．在机场、车站和重要活动场所的安检门探测人身携带的金属物品7．高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图所示为高频感应炉的示意图．冶炼炉内盛有待冶炼的金属，线圈通入高频交变电流．这种冶炼方法速度快，温度容易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼金属中，因此适用于冶炼特种金属和贵重金属，该炉的加热原理是（）A．利用线圈电流产生的焦耳热B．利用线圈电流产生的红外线C．利用线圈电流的磁场在炉内产生的涡流D．利用线圈电流的磁场激发的微波8．如图所示为高频电磁炉的工作示意图，它是采用电磁感应原理产生涡流加热的，电磁炉工作时产生的电磁波，是由线圈内高频变化的电流产生的且完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害。关于电磁炉，以下说法正确的是（）

A．电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的B．电磁炉里电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的C．电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的D．目前家庭购买的电磁炉加热食物时通常用的是铁质铜，不用铝锅的原因是铝锅放在电磁炉上锅底不会产生涡流9．下列说法正确的是()A．处于静电平衡的导体,内部的电场强度和电势均为零B．电势、电势差、电势能都是电能的概念,都与放入电场中的电荷无关C．电动势数值上就等于电源正负极之间的电压D．金属中的涡流会产生热量,生活中的电磁炉是利用这原理而工作的10．半圆形导轨竖直放置，不均匀磁场水平方向并垂直于轨道平面，一个金属环在轨道内来回滚动，如图所示，若空气阻力不计，则A．金属环做等幅振动 B．金属环做减幅振动C．金属环做增幅振动 D．无法确定11．如图所示为游乐场中过山车的“磁力刹车装置”．在过山车两侧安装铜片，停车区的轨道两侧安装强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与强力磁铁的相互作用使过山车能很快地停下，下列说法中错误的是A．过山车进入停车区时其动能转化成电能B．过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流C．把铜片换成有机玻璃片，也能达到相同的刹车效果D．过山车进入停车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速12．将圆柱形强磁铁吸在干电池的负极，强磁铁的S极朝上N极朝下，金属导线折成上端有一支点，下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源的正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个线框就可以绕电池旋转起来．下列判断正确的是（）A．线框能旋转起来，是因为惯性B．导线框将上下振动C．电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率D．俯视观察，线框沿逆时针方向旋转13．下列关于涡流的说法中正确的是()A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种区别于感应电流的特殊电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中不能产生涡流14．如图所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端栓接条形磁铁，一个铜盘放在条形磁铁的正下方的绝缘水平桌面上，控制磁铁使弹簧处于原长，然后由静止释放磁铁，不计磁铁与弹簧之间的磁力作用，且磁铁运动过程中未与铜盘接触，下列说法中正确的是A．磁铁所受弹力与重力等大反向时，磁铁的加速度为零B．磁铁下降过程中，俯视铜盘，铜盘中产生顺时针方向的涡旋电流C．磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能D．磁铁从静止释放到最终静止的过程中，磁铁减少的重力势能大于铜盘产生的焦耳热15．.安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈’线圈中通有变化的电流.如果金属物品通过安检门，金属中会被感应出涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警，关于这个安检门的以下说法正确的是（）A．安检门能检查出毒贩携带的毒品B．安检门能检查出旅客携带的水果刀C．如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门也能正常工作D．安检门工作时，主要利用了电流的热效应原理二、填空题（共4题）16．电磁灶是利用________原理制成的，它在灶内通过交变电流产生交变磁场，使放在灶台上的锅体内产生________而发热．17．涡流：当线圈中的______随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，用图表示这样的感应电流，就像水中的旋涡，所以把它叫作______，简称______。18．当导体在______中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是______导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。19．某同学探究磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律，实验装置如图所示，打点计时器的电源为的交流电。（1）下列实验操作中，正确的有______；A．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面C．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源（2）该同学按照正确的步骤进行实验（记为“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1、2、3、…、8。用刻度尺量出各计数点的相邻计时点到点的距离，记录在纸带上，如图所示。计算相邻计时点间的平均速度，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表，请将表中的数据补充完整。位置1234567824.533.837.8（______）39.539.839.839.8（3）分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是___________；磁铁受到阻尼作用的变化情况是______________________。（4）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为“实验②”），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同，请问实验②是为了说明什么？对比实验①和②的结果得到什么结论？（______）三、综合题（共4题）20．如图所示，Ⅰ是竖直放置的闭合的接有毫安表的螺线管，Ⅱ是悬挂在弹簧下端的(不大)强磁铁棒，现使之在Ⅰ中振动．试用能量转化和守恒的观点分析将会出现什么现象，并说明原因．21．如图所示，一狭长的铜片能绕O点在纸面平面内摆动，有界的磁场其方向垂直纸面向里，铜片在摆动时受到较强的阻尼作用，很快就停止摆动，如果在铜片上开几个长缝，铜片可以在磁场中摆动较多的次数后才停止摆动，这是为什么。22．弹簧上端固定，下端悬挂一个磁体．将磁体托起到某一高度后放开，磁体能上下振动较长时间才停下来．如果在磁体下端放一个固定的闭合线圈，使磁体上下振动时穿过它（如图所示），磁体就会很快停下来，解释这个现象。23．强大的涡电流在金属内流动时，会释放大量的热能。工业上利用这种热效应，制成高频电磁感应电炉来冶炼金属，其结构原理图如图所示。请分析它的工作原理。试卷第=page11页，共=sectionpages33页参考答案1．B2．B3．D4．B5．B6．A7．C8．C9．D10．B11．C12．D13．A14．D15．B16．电磁感应、涡流17．电流涡电流涡流18．磁场阻碍19．AB39.0速度逐渐增大到后做匀速直线运动逐渐增大到等于重力为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用。磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用。20．由于磁铁棒Ⅱ在线圈中振动，线圈Ⅰ内磁通量不断发生变化，从而产生感应电流，毫安表指针偏转．此过程中由于机械能向电能的不断转化，磁铁棒的振幅不断减小，直至停止振动，原振动的能量全部转化为电能在线圈中消耗．21．没有开长缝的铜片绕O点在纸面内摆动时，由于磁场有圆形边界，通过铜片的磁通量会发生变化，在铜片内产生较大的涡流，涡流在磁场中所受的安培力总是阻碍铜片的摆动，因此铜片很快就停止摆动；如果在铜片上开有多条长缝时，就可以把涡流限制在缝与缝之间的铜片上，较大地削弱了涡流，阻力随之减小，所以铜片就可以摆动较多的次数。22．当磁体穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中会产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁体靠近或离开线圈，也就使磁体振动时除了受空气阻力外，还要受到线圈的磁场阻力，克服阻力需要做的功较多，机械能损失较快，因而会很快停下来。23．使用高频电磁感应电炉冶炼金属时，在炉外的线圈中通入高频交变电流，从而产生交变磁场，交变磁场进而使炉内的金属中产生涡流，涡流产生的热量最终使金属熔化。第二章电磁感应及其应用§2.4自感同步练习一、选择题（共15题）1．如图所示的电路中，AB是相同的两小灯，L是一个带铁芯的线圈，电阻可不计，调节R，电路稳定时两灯都正常发光，在在开关合上和断开时()A．两灯同时点亮、同时熄灭B．合上S时，B比A先到达正常发光状态C．断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭D．断开S时，通过B灯的电流方向与原电流方向相同2．如图所示，线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，电源电动势为E，内阻不计，、是两个完全相同的小灯泡，定值电阻R，开关S闭合和断开的过程中，灯、的亮度变化情况是（灯丝不会断）（）A．S闭合，先亮后逐渐变暗，后亮且亮度逐渐变亮B．S闭合，先亮且亮度不变，后亮且亮度逐渐变亮C．S断开，立即熄灭，亮一下才逐渐熄灭D．S断开，闪亮一下逐渐熄灭，逐渐熄灭3．在日光灯的连接线路中，关于启动器的作用，以下说法正确的是()A．日光灯启动时，为灯管提供瞬时高压B．日光灯正常工作时，起降压限流的作用C．起到一个自动开关的作用，实际上可用一个弹片开关代替(按下接通，放手断开)D．以上说法均不正确4．如图所示，L是一带铁芯的理想电感线圈，其直流电阻为0，电路中A、B是两个完全相同的灯泡，与A灯泡串接一个理想二极管D，则A．开关S断开瞬间，B灯泡逐渐熄灭，A灯泡立即熄灭B．开关S断开瞬间，A灯泡逐渐熄灭，B灯泡立即熄灭C．开关S闭合瞬间，A、B灯泡同时亮D．开关S闭合瞬间，A灯泡先亮5．如图所示电路中，R1、R2是两个阻值相等的定值电阻，L是一个自感系数很大，直流电阻为零的理想线圈，设A、B两点电势分别为、，下列分析正确的是A．开关S闭合瞬间>B．开关S闭合后，电路达到稳定时<C．当开关S从闭合状态断开瞬间>D．只要线圈中有电流通过，就不可能等于6．在如图所示的电路中，L为带有铁芯的自感线圈，线圈的电阻较小，则下列说法正确的是（）A．S接通的瞬间，灯泡不亮B．S断开的瞬间，灯泡立即熄灭C．S断开的瞬间，灯泡亮一会儿才逐渐熄灭D．S接通以后，灯泡逐渐亮起来7．如图所示电路中，A1、A2为两只相同的灯泡，自感线圈L的直流电阻计．下列说法正确的是A．闭合S后，A1会逐渐变亮B．闭合S稳定后，A1、A2亮度相同C．断开S后，A1闪亮后逐渐熄灭D．断开S的瞬间，a点的电势比b点高8．.如图所示,A、B是完全相同的两个小灯泡,L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈,则().①电键S闭合的瞬间,A、B同时发光,随后A灯变暗,B灯变亮②电键S闭合的瞬间,B灯亮,A灯不亮③断开电键S的瞬间,A、B灯同时熄灭④断开电键S的瞬间.B灯立即熄灭,A灯突然闪亮一下再熄灭A．①④ B．②③ C．②④ D．①③9．如图所示的电路中，为三盏完全相同的灯泡，是自感线圈，线圈的阻值不可忽略．则下列说法正确的是（）A．合上开关后，三盏灯同时亮起来B．合上开关后，灯先亮起来，两盏灯后亮起来C．断开开关后，三盏灯逐渐熄灭D．断开开关后，灯先熄灭，接着两盏灯逐渐熄灭10．如图所示的电路中，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，A、B是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是（）A．S闭合后，A、B同时发光且亮度不变B．S闭合后，A立即发光，然后又逐渐熄灭C．S断开的瞬间，A、B同时熄灭D．S断开的瞬间，A再次发光，然后保持亮度不变11．如图所示，A、B是完全相同的两只小灯泡，L为自感系数很大、直流电阻不计的线圈，下列说法正确的是A．闭合电键S瞬间，A灯逐渐变亮，B灯立即亮B．电键闭合一段时间后，A灯不亮，B灯亮C．断开电键S的瞬间，A、B灯同时熄灭D．断开电键S的瞬间，A、B灯都闪亮一下后再熄灭12．如图所示的电路中，A、B是规格相同的灯泡，L是自感系数较大、电阻可以忽略不计的线圈，电源电动势E不变。下列说法正确的是（）A．合上S，电流稳定后A、B亮度相同B．合上S的瞬间，B先亮，A逐渐变亮C．电流稳定后断开S的瞬间，A、B均立即熄灭D．电流稳定后断开S的瞬间，A闪亮后逐渐熄灭，B立即熄灭13．如图所示电路中，A1和A2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻可不计。在开关S接通和断开时，下列说法正确的是（）A．S接通时，A2先达到最亮，稳定后A1与A2亮度相同B．电路稳定后断开S时，A2先熄灭，A1闪亮后熄灭C．S接通时，A1先达到最亮，稳定后A1与A2亮度相同D．电路稳定后断开S时，A1闪亮后与A2一起熄灭14．如图所示，AB支路由带铁芯的线圈和电流表A1串联而成，设电流为I1；CD支路由电阻R和电流表A2串联而成，设电流为I2.两支路电阻阻值相同，在接通开关S和断开开关S的瞬间，会观察到(