高中物理人教版2第四章电磁感应 精品获奖

物理学科高二寒假作业2作业范围：选修3-2第四章电磁感应时间：60分钟分值：100分第Ⅰ卷一、选择题（本题共10小题，每小题7分，共70分。在每小题给出的四个选项中，有的题题只有一项符合题目要求，有的题有多项符合题目要求。全部选对的得7分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）题号12345678910答案1、下列现象中属于电磁感应现象的是（）A、磁场对电流产生力的作用；B、变化的磁场使闭合电路中产生电流；C、插在通电螺线管中的软铁棒被磁化；D、通电直导线使其旁边的小磁针发生偏转。【来源】【百强校】2023学年新疆实验中学高二双语班下期中物理试卷解析：磁场对电流产生的作用力是安培力，变化的磁场使闭合电路中产生电流为电磁感应现象，插在通电螺线管中的软铁棒被磁化和通电直导线使其旁边的小磁针发生偏转为电流的磁效应，故B正确。答案：B。题型：选择题。难度：容易。2、如图1所示是“探究电磁感应的产生条件”的实验装置，下列情况不会引起电流表指针偏转的是（）A、闭合开关；B、断开开关；C、闭合开关后拔出线圈A时；D、断开开关后移动变阻器的滑片时。【来源】【百强校】2023学年江苏泰州中学高二上第一次质量检测物理卷图1图2图3图4解析：闭合开关时，穿过B线圈的磁通量从无到有，磁通量发生了变化，可以产生感应电流，会引起电流表指针的偏转，故A不合题意；断开开关时，穿过B线圈的磁通量从有到无，磁通量发生了变化，可以产生感应电流，会引起电流表指针的偏转，故B不合题意；闭合开关后拔出线圈A时，穿过B线圈的磁通量发生了变化，可以产生感应电流，会引起电流表指针的偏转，故C不合题意；断开开关后，移动变阻器的滑片时，磁通量始终为零，不会产生感应电流，不会引起电流表指针的偏转，故D符合题意。答案：D。题型：选择题。难度：较易。3、如图2所示，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁（N极朝上，S极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法中正确的是（）A、总是顺时针；B、总是逆时针；C、先顺时针后逆时针；D、先逆时针后顺时针。【来源】【百强校】2023学年内蒙古杭锦后旗奋斗中学高二下期末物理卷解析：由图示可知，在磁铁下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向，故C正确。答案：C。题型：选择题。难度：一般。4、如图3所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感强度为B，质量为m边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时速度为v，方向与磁场边界成450。若线框的总电阻为R，则（）A、线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为DCBA；B、AC刚进入磁场时线框中感应电流为；C、AC刚进入磁场时线框所受安培力为；D、在以后穿过的过程中线框的速度不可能减小到零。【来源】【百强校】2023学年湖北省武汉二中高二上期中考物理试卷解析：线框穿进磁场过程中，穿过线框垂直向里的磁通量增多，所以根据楞次定律可得线框中的电流方向为CDBAC，A错误；当AC刚进入磁场时线框切割磁感线的有效长度为a，故此时E=BaV，感应电流为，受到的安培力为AD和CD两边所受安培力的合力，C正确；在以后穿过的过程中线框的速度与线框所受的安培力的合力不在同一条直线上，所以线框的速度不可能减小到零，D正确。答案：CD。题型：多选题。难度：一般。5、如图4所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场垂直，O1O2和O3O4都是线圈的对称轴，应使线圈怎样运动才能使其中产生感生电流（）A、向左或向右平动；B、以O1O2为轴转动；C、垂直纸面向里或向外运动；D、以ab为轴转动。【来源】【百强校】2023学年黑龙江牡丹江一高高二理上期中考物理试卷解析：由于磁场为匀强磁场，无论线圈在平面内如何平动，其磁通量都不变化，因此不会产生感应电流，故A错误；当线圈绕O1O2或以ab为轴转动，磁通量将发生变化，因此有感应电流产生，故BD正确；由于磁场为匀强磁场，无论线圈垂直纸面向里或向外运动，其磁通量都不变化，因此不会产生感应电流，故C错误。答案：BD。题型：多选题。难度：一般。6、如图5所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，在t时间内磁场的磁感应强度变为0，则线圈中感应电动势大小为（）A、BL2；B、；C、；D、。【来源】【百强校】2023学年浙江省温州中学高二10月月考物理试卷图5图6图7图8解析：当正方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时，则磁通量为，根据法拉第电磁感应定律，则，故选项D正确。答案：D。题型：选择题。难度：一般。7、如图6所示电路中，L为电感线圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则（）A、合上S时，A先亮，B后亮；B、合上S时，A、B同时亮；C、合上S稳定后，A变亮，B熄灭；D、断开S时，A熄灭，B重新亮后再熄灭。【来源】【百强校】2023学年山东省寿光现代中学高二3月月考物理卷解析：合上S时，电路中立即就有了电流，故灯泡A、B同时变亮；但通过线圈的电流增加，线圈会产生自感电动势，故线圈的电流缓慢增加；当电流稳定后，线圈相当于直导线，灯泡B被短路，故开关闭合后，A、B同时亮，但B逐渐熄灭，而A更亮，故A错误，BC正确；断开S时，A灯立即熄灭；线圈产生自感电动势和灯泡B构成闭合电路，B灯先闪亮后逐渐变暗，故D正确。答案：BCD。题型：多选题。难度：较易。8、低频电涡流传感器可用来测量自动化生产线上金属板的厚度，如图7所示，在线圈L1中通以低频交流电，它周围会产生交变磁场，其正下方有一个与电表连接的线圈L2，金属板置于L1、L2之间、当线圈L1产生的变化磁场透过金属板，L2中会产生感应电流。由于金属板厚度不同，吸收电磁能量强弱不同，导致L2中感应电流的强弱不同，则（）A、金属板吸收电磁能量，是由于穿过金属板的磁场发生变化，板中产生涡流；B、金属板越厚，涡流越弱；C、L2中产生的是直流电；D、L2中产生的是与L1中同频率的交流电。【来源】【百强校】2023学年河北省定州中学高二上周练物理卷解析：当L1中通过有交流电时，根据右手螺旋定则知，穿过金属板的磁场发生变化从而出现变化的电场导致金板内产生涡流，进而产生磁场能，然后转化成金属板的内能，故A正确；当金属板越厚，在变化的交流电流作用下，L2中产生的涡流越强，B错误；根据电磁感应规律可知，在L2中产生的是与L1中同频率的交流电，选项C错误，D正确。答案：AD。题型：多选题。难度：一般。9、如图8所示，电阻不计的竖直光滑金属轨道PMNQ，其PMN部分是半径为r的圆弧，NQ部分水平且足够长，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于PMNQ平面指向纸里、一粗细均匀的金属杆质量为m，电阻为R，长为，从图示位置由静止释放，若当地的重力加速度为g，金属杆与轨道始终保持良好接触，则（）A、杆下滑过程机械能守恒；B、杆最终不可能沿NQ匀速运动；C、杆从释放到杆全部滑至水平轨道过程中产生的电能等于。D、杆从释放到杆全部滑至水平轨道过程中，通过杆的电荷量等于；【来源】【百强校】2023河北定州中学高二承智班上周练物理卷解析：杆在下滑过程中，杆与金属导轨组成闭合回路，磁通量在改变，会产生感应电流，杆将受到安培力作用，安培力对杆做功，杆的机械能不守恒，故A错误；杆最终沿水平面时，不产生感应电流，不受安培力作用而做匀速运动，故B错误；杆从释放到滑至水平轨道过程，重力势能减小，产生的电能和棒的动能，由能量守恒定律得知：杆上产生的电能小于，C错误；杆与金属导轨组成闭合回路磁通量的变化量为：，根据推论，得到通过杆的电荷量为，故D正确。答案：D。题型：选择题。难度：一般。10、如图9所示，两根光滑的平行金属导轨竖直放置在匀强磁场中，磁场和导轨平面垂直，金属杆ab与导轨接触良好可沿导轨滑动，开始时开关S断开，当ab杆由静止下滑一段时间后闭合S，则从S闭合开始计时，ab杆的速度v与时间t的关系图象可能正确的是（）图9ABCD图10【来源】【百强校】2023学年陕西省西北大学附中高二下期中物理试卷解析：当闭合开关S时，满足时，金属杆匀速运动，故A正确；当速度大小变化时，感应电动势也会变化，感应电流也变化，安培力大小也变化，所以金属杆的加速度也在变化，所以不可能做匀加速运动，故B错误；如果时，金属杆加速运动，速度增大，安培力增大，加速度减小最后匀速，故C正确；当时，金属杆减速运动，速度减小，安培力减小，加速度减小，故D正确。答案：ACD。题型：多选题。难度：较难。第Ⅱ卷二、非选择题。（本卷共2小题，每小题15分，共30分。）11、桌面上放着一个单匝矩线圈，线圈中心上方一定高度上有一竖立的条形磁体（如图11所示），此时线圈内的磁通量为，把条形磁体竖放在线圈内的桌面上时，线圈的磁通量为，分别计算以下两个过程中线圈中的感应电动势。（1）把条形磁体从图中位置在内放到线圈内的桌面上。（2）换用100匝的矩形线圈，线圈面积和原单匝线圈相同，把条形磁体从图中位置在内放到线圈内的桌面上。【来源】2023学年湖南省衡阳八中高二期末物理卷答：（1）把条形磁体从图中位置在内放到线圈内的桌面上时，线圈中的感应电动势为；（2）换用100匝的矩形线圈，线圈面积和原单匝线圈相同，把条形磁体从图中位置在内放到线圈内的桌面上时，线圈中的感应电动势为80V。解析：（1）由法拉第电磁感应定律：（2）由法拉第电磁感应定律题型：计算题。难度：一般。12、如图12所示，倾角300的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道连接，轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计。匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B1=1T；匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B2=1T，现将两质量均为m=，电阻均为R=Ω的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放，取g=10m/s2。（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量；（3）若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m，cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t=0，此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T，试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式。【来源】【百强校】2023学年辽宁省盘锦市高级中学高二10月考物理卷图12解析：（1）cd棒匀速运动时速度最大，设为Vm，棒中感应电动势为E，电流为I，感应电动势：E=BLV，电流，由平衡条件得：mgsinθ=BIL，代入数据解得：Vm=1m/s。（2）设cd从开始运动到达最大速度的过程中经过的时间为t，通过的距离为x，cd棒中平均感应电动势为E1，平均电流为I1，通过cd棒横截面的电荷量为q。由能量守恒定律得：，电动势：