新教材2021-2022学年高中物理人教版选择性必修第二册测评：第二章 电磁感应

第二章电磁感应

1.楞次定律

课后篇素养形成

A级必备知识基础练

1.某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自图示A点落至B点,在下落过程中，自上向下看，线圈中

的感应电流方向是（）

A.始终顺时针B.始终逆时针

C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针

解析|自A点落至图示位置时，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律判断知，线圈中感应电流方

向为顺时针;自图示位置落至B点时，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律判断知，线圈中感应

电流方向为逆时针,C项正确。

H]c

2.（多选）闭合电路的一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动，如图所示，能正确表示感应

电流/的方向、磁感应强度8的方向跟导体运动速度的方向关系的是（）

ABCD

解丽根据右手定则进行判断可知B、C正确。

XXX

XXX

XXX

3.（多选）如图所示,闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中，将它从匀强磁场

中匀速拉出，以下各种说法中正确的是（）

A.向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反

B.向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向的

C.向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向的

D.圆环在达到磁场边界之前无感应电流

龌相不管将金属圆环从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，

感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用安培定

则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的，选项B正确,A、C错误;另外在圆环达到磁场

边界之前，穿过圆环的磁通量不变,无感应电流,D正确。

答案BD

4.某同学在探究感应电流产生的条件的实验中,将直流电源、滑动变阻器、线圈A（有铁芯）、

线圈8、灵敏电流计及开关按图连接成电路。在实验中，该同学发现开关闭合的瞬间,灵敏电

流计的指针向左偏。由此可以判断，在保持开关闭合的状态下（）

A.当线圈A拔出时，灵敏电流计的指针向左偏

B.当线圈A中的铁芯拔出时，灵敏电流计的指针向右偏

C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时，灵敏电流计的指针不偏转

D.当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，灵敏电流计的指针向右偏

朝由题意可知:开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏，则当磁通量增大时指针左偏;若

磁通量减小时，则指针右偏;当线圈A拔出,或线圈A中的铁芯拔出时,磁通量均减小，因此电流

计指针向右偏，故A错误,B正确;滑动变阻器的滑片匀速滑动,穿过线圈的磁通量发生变化，电

流计指针要发生偏转，故C错误;当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，电阻减小，则电流增大，导

致磁通量增大，因此灵敏电流计的指针向左偏，故D错误。

H]B

5.如图所示,若套在条形磁铁上的弹性金属线圈/突然缩小为线圈〃，则关于线圈的感应电流

及其方向（从上往下看）是（）

A.有顺时针方向的感应电流

B.有逆时针方向的感应电流

C.有先逆时针后顺时针方向的感应电流

D.无感应电流

|解析|穿过线圈的磁通量包括磁体内的全部和磁体外的一部分，合磁通量是向上的。当线圈突

然缩小时合磁通量增加，原因是磁体外向下穿过线圈的磁通量减少。由楞次定律判断,感应电

流的方向为顺时针方向，选项A正确。

萌A

s

N

6.如图所示，把一条形磁铁从图示位置由静止释放，穿过采用双线绕法的通电线圈，不计空气阻

力，此过程中条形磁铁做（）

A.减速运动

B.匀速运动

C.自由落体运动

D.变加速运动

解稠双线绕法得到的两个线圈通电时，由安培定则知，两线圈的磁场等值反向相互抵消，合磁

场为零，对磁铁无作用力。当磁铁下落时，穿过两线圈的磁通量同向增加，根据楞次定律，两线圈

中产生的感应电流等值反向，互相抵消，线圈对磁铁没有作用力。磁铁下落过程中只受重力，

由静止释放，所以磁铁做自由落体运动，故C正确,A、B、D错误。

H]c

7.闭合线圈"cd在磁场中运动到如图所示位置时，次?边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运

动情况可能是（）

xBxX

xxX

xxX

d1------------------------

xxX

A.向右进入磁场

B.向左移出磁场

C.以湖为轴转动

D.以cd为轴转动

解析卜6边受到的磁场力竖直向上,由左手定则知，通过ab的电流方向由a指向6。由右手定

则可知当线圈向左移出磁场时力c边切割磁感线可产生顺时针方向的电流，选项A错误，选项

B正确;当以ab或cd为轴转动时，在题图所示位置，导线不切割磁感线，无感应电流产生，选项

C、D错误。

声B

1931年,英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。1982

年,美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验。他设想，如果一个只有S极的磁单

极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么从上向下看，超导线圈的感应电流是（）

A.先顺时针方向，后逆时针方向的感应电流

B.先逆时针方向，后顺时针方向的感应电流

C.顺时针方向持续流动的感应电流

D.逆时针方向持续流动的感应电流

解析|S磁单极子靠近超导线圈时，线圈中磁通量向上增加,由楞次定律可以判断，从上向下看

感应电流为顺时针方向;当S磁单极子远离超导线圈时，线圈中磁通量向下减少，感应电流方

向仍为顺时针方向,C正确。

B级关键能力提升练

9.（多选）如图所示，某人在自行车道上从东往西沿直线骑行，该处地磁场的水平分量方向由南

向北，竖直分量方向竖直向下。自行车车把为直把、金属材质,且带绝缘把套，只考虑自行车在

地磁场中的电磁感应现象，下列结论正确的是（）

A.图示位置中辐条A点电势比B点电势低

B.图示位置中辐条A点电势比B点电势高

C.自行车左车把的电势比右车把的电势高

D.自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车右车把电势高

解丽自行车从东往西行驶时，辐条切割地磁场水平分量的磁感线，根据右手定则判断可知，题

图所示位置中辐条A点电势比B点电势低，故A正确,B错误;自行车车把切割地磁场竖直分

量的磁感线,由右手定则知，左车把的电势比右车把的电势高，故C正确；自行车左拐改为南北

骑向，自行车车把仍切割地磁场竖直分量的磁感线,由右手定则可知左车把的电势仍然高于右

车把的电势，故D错误。

10.如图所示,AOC是光滑的金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,.6是一根金属棒，与导

轨接触良好，它从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上,a端

始终在OA上,直到完全落在OC上,空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒

在上述过程中（）

A.感应电流方向是6-a

B.感应电流方向是a—b

C.感应电流方向先是b—后是a—>b

D.感应电流方向先是a—后是b—a

朝在金属棒向下滑动的过程中，金属棒与导轨所围成的三角形面积先增大后减小,三角形

aOb内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断C选项正确。

痴C

11.（多选）如图所示，矩形线框abed,通过导体杆搭接在金属导轨EF和上,之间有一电

阻凡整个装置放在如图所示的匀强磁场中。当线框向右运动时，下面说法正确的是（）

A.R中无电流

B.R中有电流,方向为E—M

C.ab中无电流

D.ab中有电流,方向为b—a

解析]ab边切割磁感线，由右手定则知，其中的电流方向b-a,D正确,C错误。同理cd中的电

流方向c—d。所以有电流流过R,方向E—M,A错误,B正确。

答案|BD

12.如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线,导线中通有自东向西稳定、

强大的电流。现用一闭合的检测线圈（线圈中串有灵敏电流计，图中未画出）检测此通电直导线

的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水

平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中，俯视检测线圈,其中的感应电流的方

向是（）

A.先顺时针后逆时针

B.先逆时针后顺时针

C.先逆时针后顺时针,然后再逆时针

D.先顺时针后逆时针,然后再顺时针

■根据通电直导线周围磁感线的特点，检测线圈由远处移至直导线正上方时，穿过线圈的

磁场有向下的分量,磁通量先增加后减小，由楞次定律和安培定则知，线圈中的电流方向先逆

时针后顺时针。当检测线圈由直导线正上方移至远处时,穿过线圈的磁场有向上的分量，磁通

量先增加后减小，由楞次定律和安培定则知，线圈中的电流方向先顺时针后逆时针，所以C正

确。

H]c

13.如图甲所示，在同一平面内有两个彼此绝缘的金属细圆环4、氏两环重叠部分的面积为圆

环A面积的一半，圆环B中电流i随时间t的变化关系如图乙所示,以图甲中圆环B中所示的

电流方向为负方向，则A环中（）

A.没有感应电流

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.感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向

解丽由于8环的电流发生变化1A环中的磁通量发生变化，所以A环中有感应电流，选项A错

误;根据楞次定律知,A环中的磁通量先垂直纸面向外减少，后垂直纸面向里增多，故根据安培

整尸知A环中产生沿逆时针方向的感应电流，选项B正确,C、D错误。

ggB

第二章电磁感应

2.法拉第电磁感应定律

课后篇素养形成

必备知识基础练

L（多选）

如图所示，闭合开关S,将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用时0.2s,第二次用时0.4s,并且两次

磁铁的起始和终止位置相同，则（）

A.第一次线圈中的磁通量变化较快

B.第一次电流表G的最大偏转角较大

C.第二次电流表G的最大偏转角较大

D.若断开S,则电流表G均不偏转，故两次线圈两端均无感应电动势

|解析|两次磁通量变化相同，第一次时间短，则第一次线圈中磁通量变化较快，故A正确。感应

电动势的大小与磁通量的变化率成正比,磁通量的变化率越大，感应电动势越大，产生的感应

电流越大，故B正确,C错误。断开开关,电流表不偏转，感应电流为零,但感应电动势不为零，故

D错误。故选A、Bo

答案AB

如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒而以水平初速度w抛出，设运

动的整个过程中不计空气阻力,金属棒始终保持水平，则金属棒在运动过程中产生的感应电动

势大小将（）

A.越来越大B.越来越小

C.保持不变D.无法确定

解析|金属棒做平抛运动,水平速度不变，且水平速度即为金属棒垂直切割磁感线的速度，故感

应电动势保持不变。

答案C

3.下列各图中，相同的条形磁铁穿过相同的线圈时，线圈中产生的感应电动势最大的是（）

ABCD

竺AB5

|解析|感应电动势的大小为E=n"—n”,A、B两种情况A。相同,C中A0最小,D中A◎最

大，磁铁穿过线圈所用的时间A、C、D相同且小于B所用的时间，所以D选项正确。

霹D

4.

XXX

xxxxy

如图所示，一正方形线圈的匝数为〃，边长为。，线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。

在加时间内，磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到28。在此过程中,线圈中产生的

感应电动势为（）

Ba2nBa2

A2AtB.2位

nBg2ZTIBM

C.AtD.At

竺竺2B-Ba2_nBa2

国丽线圈中产生的感应电动势&22At,选项B正确。

打B

如图所示，平行金属导轨的间距为&一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为民

方向垂直于导轨所在平面向里，一根长直金属棒与导轨成60°角放置，且接触良好，其他电阻

不计,则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，电阻R中的电流为（）

BdvBdv

A7?sin60°R

A.D.

8dvsin600Bducos600

C.RD.R

dE

朝导线切割磁感线的有效长度是/=.60°,感应电动势E=Rv,R中的电流为/="。联立解得

Bdv

7?sin600

1T-o

答案A

6.如图所示，导体AB的长为2R,绕O点以角速度。匀速转动,。8长为R,且OBA三点在一条

直线上，有一磁感应强度为B的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB两端的电

势差为()

1

B.28oR2

CABcoR2

D.6BcoB?

VA+VB

|解析,点线速度VA-CO-3R,B点线速度VB-CORAB棒切割磁感线的平均速度v-2=20R,由

E=Blv得A、8两端的电势差为48°R2,c正确。

H]c

7.(2020江苏卷)如图所示,电阻为0.1Q的正方形单匝线圈漏〃的边长为0.2m,bc边与匀强

磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为0.5T,在水平拉力作用下，线

圈以8m/s的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中：

:XXXX

6

rXXXX

XXXX

B

XXXX1

XXXXI

dc1

XXXX'

(1)感应电动势E的大小；

(2)所受拉力F的大小；

(3)感应电流产生的热量。。

解析(1)感应电动势E=Blv

代入数据得E=0.8V。

E

⑵感应电流/=

拉力的大小等于安培力F=BIl

B2小

解得E=R，代入数据得尸=0.8N。

21

⑶运动时间片"，焦耳定律。=产用

2B2即

解得Q=R，代入数据得Q=0.32J。

1)0.8V(2)0.8N(3)0.32J

8.

X一

X

X——

XIXXX

如图所示,边长为。的正方形闭合线框ABC。在匀强磁场中绕AB边匀速转动,磁感应强度为

8,初始时刻线框所在平面与磁感线垂直，经过时间f转过120°角，求：

（1）线框内感应电动势在/时间段内的大小。

⑵转过120°角时感应电动势的大小。

|解析|（1）设初始时刻线框向纸外的一面为正面，此时磁通量01=-反式磁感线从反面穿入

t时刻后①[=1层,磁感线从正面穿出

3Ba2

磁通量的变化量为A0=

则

第二章电磁感应

3.涡流、电磁阻尼和电磁驱动

课后篇素养形成

A级必备知识基础练

1.下列说法中正确的是（）

A.感生电场由变化的磁场产生

B.恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场

C.感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手定则来判定

D.感生电场的电场线是闭合曲线,其方向一定是沿逆时针方向

蓟磁场变化时在空间激发感生电场，其方向与所产生的感应电流方向相同，只能由楞次定

律判断,A项正确。

蠡A

2.（多选）在空间某处存在一变化的磁场，则下列说法中正确的是（）

A.在磁场中放一闭合线圈,线圈中一定会产生感应电流

B.在磁场中放一闭合线圈,线圈中不一定产生感应电流

C.在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定不会产生电场

D.在磁场中不放闭合线圈,在变化的磁场周围一定会产生电场

解丽根据感应电流的产生条件，只有穿过闭合线圈的磁通量发生变化,线圈中才产生感应电

流,A错误,B正确;变化的磁场产生感生电场,与是否存在闭合线圈无关,C错误,D正确。

答案|BD

3.（多选）如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小随时间

变化而变化。下列说法中正确的是（）

A.当磁感应强度增大时，线框中的感应电流可能减小

B.当磁感应强度增大时，线框中的感应电流一定增大

C.当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大

D.当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变

竺E_©

朝线框中的感应电动势为£=位5,设线框的电阻为R,则线框中的电流/=R因为B增

竺

大或减小时，加可能减小，可能增大,也可能不变。故选项A、D正确。

答案AD

4.（多选）变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠加而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了（）

A.增大泯流

B.减小涡流

C.产生更多的热量

D.减小发热量

解丽涡流能使导体发热。变压器的铁芯是相互绝缘的硅钢片叠加而成的,从而降低涡流强度,

丝殖量损耗,提高变压器的效率。

答案|BD

5.（2020全国〃卷）

管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一

个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量

使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（）

A.库仑B.霍尔

C.洛伦兹D.法拉第

m丽线圈中的高频交变电流产生交变磁场,钢管处于交变磁场中，由于电磁感应产生交变电

流,交变电流通过接缝处，接缝处电阻很大，根据焦耳定律。=产用知,接缝处会产生大量的热量,

熔化材料。此焊接过程利用的电磁学规律是电磁感应，电磁感应的发现者是法拉第,A、B、C

错误,D正确。

H]D

6.（多选）如图所示，磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是

（）

A.使线圈偏转角度更大

B.使线圈偏转后尽快停下来

C.起电磁阻尼的作用

D.起电磁驱动的作用

|解析|线圈通电后，在安培力作用下发生转动，铝框随之转动,并切割磁感线产生感应电流，阻碍

线圈的转动，使线圈偏转后尽快停下来，这样做是起电磁阻尼的作用。

客剽BC

，，，，，，，，，，，^^，，，，

（多选）位于光滑水平面上的小车上放置一螺线管，一个比螺线管长但比螺线管细的条形磁铁

沿着螺线管的轴线以初速度V水平穿过，如图所示，在此过程中（）

A.磁铁做匀速直线运动

B.磁铁做减速运动

C.小车向右做加速运动

D.小车先加速后减速

朝磁铁水平穿入螺线管时，管中将产生感应电流，由楞次定律知该电流产生的磁场的作用

力阻碍磁铁的运动。同理，磁铁穿出时该电流产生的磁场的作用力也阻碍磁铁的运动,故整个

过程中，磁铁做减速运动,B项正确。而对于小车上的螺线管来说，在此过程中螺线管受到的安

培力都是水平向右，这个安培力使小车向右运动,且一直做加速运动,C项正确。

答案BC

8.磁电式电流表在运输时往往把正负接线柱短接，想一想,这样做有什么道理？

id

(Q6^jJ

解析电流表正负接线柱短接后与线圈组成闭合电路，由于指针和线圈是固定在一起的，所以

指针摆动时会带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，而感应电流会产生阻

碍线圈转动的效果，从而有效减轻了指针的摆动。

薛见解析

关键能力提升练

英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为r的

绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场民环上套一电荷量为+4的小球。已知磁

感应强度B随时间均匀增加，其变化率为匕若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用

力所做功的大小是（）

B”产於

C.2兀7q左

D.Tti^qk

竺

|解析|变化的磁场产生的感生电动势为兀/=女兀产，小球在环上运动一周感生电场对其所做

的功项正确,A、B、C项错误。

答案D

10.如图所示,条形磁铁从高力处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈。开关S断开，条形

磁铁从开始下落至落地用时外,落地时速度为vi；S闭合，条形磁铁从开始下落至落地用时打，落

地时速度为攻,则它们的大小关系正确的是（）

A.A>Z2,VI>V2

B.n=^2,Vi=V2

C.ti<t2,Vl<V2

D.ti<t2,Vl>V2

解画开关S断开时，线圈中无感应电流，对条形磁铁无阻碍作用，条形磁铁自由下落，故Q=g；当

开关S闭合时，线圈中有感应电流，对条形磁铁有阻碍作用，故所以6</2,Vl>V2,选项D正

确。

11.如图所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离两

两相等，当两块蹄形磁铁匀速向右运动时，线圈仍静止不动，那么线圈受到木板的摩擦力方向

是（）

A.先向左，后向右

B.先向左，后向右,再向左

C.一直向右

D.一直向左

画当两蹄形磁铁靠近线圈时，线圈要阻碍其靠近，线圈有向右移动的趋势，受到木板的摩擦

力方向向左，当蹄形磁铁远离线圈时，线圈要阻碍其远离，线圈仍有向右移动的趋势，受到木板

的摩擦力方向仍是向左的，选项D正确。

•D

12.如图所示，光滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平面上，环1竖直，环2水平放置,均处于

中间分割线上，在平面中间分割线正上方有一条形磁铁，当磁铁沿中间分割线向右运动时，下

列说法正确的是（）

A.两环都向右运动

B.两环都向左运动

C.环1静止，环2向右运动

D.两环都静止

解丽条形磁铁向右运动时，环1中磁通量保持为零，无感应电流，仍静止;环2中磁通量变化，根

据楞次定律,为阻碍磁通量的变化，使环2向右运动。

H]c

13.（多选）如图所示，有一铝质金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场,则从球开始进入磁场

到完全穿出磁场的过程中（磁场宽度大于金属球的直径），小球（）

A.整个过程匀速

B.进入磁场过程中做减速运动，穿出过程做加速运动

C.进入和穿出磁场的过程均做减速运动

D.穿出时的速度一定小于初速度

|解析卜J、球在进入和穿出磁场时，有感应电流产生，受阻力作用，做减速运动;完全处于磁场中时

做匀速运动,C、D正确。

答案|CD

14.

(D.

有一个铜盘，轻轻拨动它，能长时间地绕轴自由转动，如果在转动时把蹄形磁铁的两极放在铜

盘边缘，但并不与铜盘接触（如图），铜盘就能在较短的时间内停止。分析这个现象产生的原因。

解析I把磁铁加在铜盘边缘，铜盘内就会产生涡流，起到电磁阻尼作用。

国铜盘转动时如果加上磁场，则在铜盘中产生涡流，磁场对涡流的作用力阻碍铜盘的转动，

故铜盘能在较短的时间内停止转动。

第二章电磁感应

4.互感和自感

课后篇素养形成

A级必备知识基础练

AR

（多选）无线电力传输目前取得重大突破，有一种非接触式电源供应系统。这种系统基于电磁感

应原理可无线传输电力。两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图

如图所示。下列说法正确的是（）

A.若A线圈中输入电流,B线圈中就会产生感应电动势

B.只有A线圈中输入变化的电流乃线圈中才会产生感应电动势

C.A中电流越大,8中感应电动势越大

D.A中电流变化越快乃中感应电动势越大

解丽根据产生感应电动势的条件，只有处于变化的磁场中,B线圈才能产生感应电动势,A错

误,B正确;根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小取决于磁通量变化率，所以C错误,D

正确。

答案BD

2.（多选）如图所示的电路中,Ai和A2是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻可以忽略不计，下列

说法中正确的是（）

—(gA

A.闭合开关S时,A2先亮,Ai后亮，最后一样亮

B.闭合开关S时,Ai和A?始终一■样亮

C.断开开关S时,A2立即熄灭,Al过一会熄灭

D.断开开关S时,Ai和A?都要过一会才熄灭

丽闭合S时,A2支路中的电流立即达到最大，由于线圈的自感作用,Ai支路电流慢慢增大,Ai

后亮。Ai中的电流稳定后，线圈的阻碍作用消失,Ai与A2并联，亮度一样，故A正确,B错误。S

断开时[和Ai、A2组成串联的闭合回路,Ai和A2亮度一样，由于L中产生自感电动势阻碍L

中原电流的消失，故Ai和A2过一会才熄灭，故C错误,D正确。综上所述，正确选项为A、Do

客剽AD

3.

如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为厂,电感L的直流电阻不计，电阻R的阻值大于灯

泡D的阻值。在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后，在t=h时刻断开So如下图所示，表示

A、B两点间电压UAB随时间/变化的图像中，正确的是（）

解析|开关S闭合的瞬间，由于Z,的阻碍作用，由R与Z,组成的支路相当于断路，之后Z,的阻碍

作用不断减小，相当于外电路并联部分的电阻不断减小，根据闭合电路欧姆定律，整个电路中

的总电流增大，由。内=分得内电压增大，由UAB=E-T得路端电压UAB减小。电路稳定后，由于

R的阻值大于灯泡D的阻值，所以流过乙支路的电流小于流过灯泡D的电流。当开关断开时,

由于电感L的自感作用，流过灯泡D的电流立即与L的电流相等,与灯泡原来的电流方向相反

且逐渐减小，即UAB反向减小，选项B正确。

H]B

4.

如图所示是套在同一铁芯上的两个线圈，左线圈与电源、变阻器及开关相连，右线圈与电流表

连成一闭合电路。在下列情况下，电流表指针不偏转的是（）

A.开关S闭合或断开的瞬间

B.开关S闭合后，左线圈中通过恒定的电流时

C.开关S闭合后，移动滑动变阻器滑片增大其阻值时

D.开关S闭合后，移动滑动变阻器滑片减小其阻值时

癖府要使电流表指针不偏转，就要不产生感应电流,这就要求左侧线圈中的电流保持不变，故

只有B正确。

答案B

5.如图所示,Ai、A2为两只相同灯泡,Ai与一理想二极管。连接，线圈工的直流电阻不计。下

列说法正确的是（）

A.闭合开关S后,Ai会逐渐变亮

B.闭合开关S稳定后,Ai、Az亮度相同

C.断开S的瞬间,Ai会逐渐熄灭

D.断开S的瞬间,a点的电势比b点低

H丽由于二极管所加的是正向电压，故闭合开关S后,Ai会立刻变亮，选项A错误;闭合开关S

稳定后，由于线圈L的直流电阻不计，故Ai将熄灭、A2变得更亮，选项B错误;断开S的瞬间，

由于L中的电流不能流过D,故Ai、A\都将熄灭，此时b点电势高于a点，选项C错误,D正确。

故选D。

答案D

如图所示，两个电阻阻值均为R,电感线圈乙的直流电阻及电池内阻均可忽略不计,S原来断开,

电路中电流/o=2R,现将S闭合，于是L中产生了自感电动势，此自感电动势的作用是（）

A.使电路的电流减小,最后由To减小到零

B.有阻碍电流增大的作用,最后电流小于10

C.有阻碍电流增大的作用,因而电流总保持不变

D.有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是变为27o

混制S闭合，电路中电阻减小，电流增大,线圈产生的自感电动势的作用是阻碍原电流的增

大,A错误;阻碍电流增大，不是不让电流增大，而是让电流增大的速度变慢,B、C错误;最后达

E

到稳定时,电路中电流为/=R=2/o,故D正确。

答案D

关键能力提升练

7.如图所示是测定自感系数很大的线圈L在直流电路中的电阻/两端并联一只电压表，用来

测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后，将电路拆解时应（）

_L

A

A.先断开Si

B.先断开S2

C.先拆除电流表

D.先拆除电阻R

解析团断开瞬间】中产生很大的自感电动势,若此时S2闭合,则可能将电压表烧坏，故应先断

开S2o

H]B

8.某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈乙、小灯泡A、开关S和电池组E,

用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后，闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小

灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象。

他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是（）

A.电源的内阻较大

B.小灯泡电阻偏大

C.线圈直流电阻偏大

D.线圈的自感系数较大

画从实物连接图中可以看出，线圈L与小灯泡并联，断开开关S时,小灯泡A中原来的电流

立即消失，线圈L与小灯泡组成闭合电路,由于自感，线圈中的电流逐渐变小，使小灯泡中的电

流变为反向且与线圈中电流相同，小灯泡未闪亮说明断开S前流过线圈的电流较小，原因可能

是线圈电阻偏大,故选项C正确。

答案C

9.（多选）某线圈通有如图所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有（）

A.第1s末

B.第2s末

C.第3s末

D.第4s末

隆标|在自感现象中，当原电流减小时自感电动势与原电流的方向相同,当原电流增加时自感

电动势与原电流方向相反。在图像中O~ls时间内原电流沿正方向减小，所以自感电动势的方

向是正方向，在l~2s时间内原电流沿负方向增加，所以自感电动势与其方向相反，即还是正方

向;同理分析2~3s、3~4s时间内自感电动势的方向，可得B、D两项正确。

答案BD

10.在实际生产中，有些高压直流电路含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S由闭合到

断开时，线圈会产生很高的自感电动势,使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全。为了

避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，下列方案可行的是（）

LL

DS

高压直流高压直流

AB

LL

高压直流高压直流

CD

解机D项中，闭合S时，二极管处于反向截止状态，不影响电路正常工作。断开S时，由于自感

现象,线圈跟二极管D组成闭合回路，此时二极管处于正向导通，可以避免电弧的产生。

H]D

11.在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡Li和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一

个滑动变阻器Ro闭合开关S后，调节R,使Li和L2发光的亮度一样,此时流过两个灯泡的电

流均为/。然后，断开S。若f时刻再闭合S,则在/前后的一小段时间内，能正确反映流过Li的

电流入、流过L2的电流办随时间f变化的图像是（电源内阻不计）（）

解板与滑动变阻器R串联的L2没有自感，直接变亮，电流变化图像如A中图线,C、D错误。

与带铁芯的电感线圈串联的Li,由于自感，电流逐渐变大,A错误,B正确。

声B

12.如图甲所示为研究自感实验电路图，并用电流传感器显示出在f=lxl()-3s时断开开关前后

一段时间内各时刻通过线圈L的电流(如图乙)。已知电源电动势E=6V,内阻不计，灯泡R1的

阻值为6Q,电阻R的阻值为2Qo

♦i/A

123//(IO-3s)

乙

(1)线圈的直流电阻&=

(2)开关断开时，该同学观察到的现象是，并计算开关断开瞬间线

圈产生的自感电动势是Vo

国丽由图像可知S闭合稳定时/i=1.5A

6

氏=LR=IS。？。=2。

_£=6

此时小灯泡的电流7i=""A=1A

S断开后［、R、&组成临时闭合回路

电流由1.5A逐渐减小，所以灯泡会闪亮一下再熄灭，自感电动势EL=/L(R+RL+RT)=15V。

甥(1)2(2)灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭15

第二章测评

(时间:90分钟满分:100分)

一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分，共28分。每个小题中只有一个选项

是正确的)

1.如图所示,两个单匝线圈。、6的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与。线圈

重合,则穿过。、6两线圈的磁通量之比为()

A.l/IB.1：2

廨面两个线圈的半径虽然不同,但是线圈内的匀强磁场的半径一样，则穿过两线圈的磁通量

相同,故选项A正确。

2.物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，她把一个带铁芯的线圈乙、开关S

和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬

间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复实验，线圈上的套

环均未动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（）

A.线圈接在了直流电源上

B.电源电压过高

C.所选线圈的匝数过多

D.所用套环的材料与老师的不同

竺

阿相当闭合S瞬间,线圈工内产生的磁场3及磁通量的变化率"随电压及线圈匝数增加而增

大,如果套环是金属材料又闭合，由楞次定律可知，环内会产生感应电流/及磁场B；环会受到向

A力

上的安培力£当P"1g时，环跳起,“越大，环电阻越小厂越大，所以选项B、C错误;如果套环

换用电阻大、密度大的材料，/减小、尸减小，%g增大，套环可能无法跳起，选项D正确;如果使

用交变电流,S闭合后，套环受到的安培力大小及方向（上下）周期性变化,S闭合瞬间/大小、

箜?不确定，直流电效果会更好，选项A错误。

H]D

3.扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对

STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其

微小振动，如图所示。无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后，对于紫铜

薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（）

STM扫描头

\

V可加磁场区

I―底盘

紫铜薄板

解析|感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发生变化。在A图中系统上下及左右振动

时在磁场中的部分有时多有时少,磁通量发生变化，产生感应电流,受到安培力,阻碍系统的振

动，故A正确;而B、C、D三个图均有磁通量不变的情况，故错误。

菊A

4.图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图力和乙2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间,

灯Ai突然闪亮，随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，

最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（）

L2

A.图甲中,Ai与Li的电阻值相同

B.图甲中，闭合Si,电路稳定后,Ai中电流大于L中电流

C.图乙中，变阻器R与上的电阻值相同

D.图乙中，闭合S2瞬间,上中电流与变阻器R中电流相等

丽断开开关Si瞬间，线圈Li产生自感电动势，阻碍电流的减小，通过£i的电流反向通过Ai,

灯Ai突然闪亮,随后逐渐变暗，说明即故A错误;题图甲中，闭合开关Si,电路

稳定后，因为R”<RAI,所以Ai中电流小于L中电流，故B错误;题图乙中，闭合开关S2,灯A2逐

渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同，说明变阻器R与乙2的电阻

值相同，故C正确;闭合S2瞬间，通过乙2的电流增大,由于电磁感应，线圈乙2产生自感电动势，阻

碍电流的增大，故L2中电流与变阻器R中电流不相等，故D错误。

H]c

5.矩形导线框abed固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正

方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电

流的正方向，则图中正确的是（）

CD

竺

癖和O~ls,感应电流的方向由楞次定律可知为逆时针，即沿负方向，根据电磁感应定律E=S4,

由于图像斜率大小一定，又因S不变，所以E大小为定值，则电流大小一定。

同理l~3s,感应电流方向为顺时针，沿正方向，电流大小为定值，与O~ls相等;3~4s感应电

流方向为逆时针，沿负方向，电流大小为定值，与O~ls相等。

ggD

6.如图所示，螺线管的导线两端与平行金属板相接,一个带负电的通草球用细丝线悬挂在两金

属板间并处于静止状态，螺线管下方有一垂直纸面放置的直导线尸。若尸中突然通以垂直纸

面向里的电流时，通草球的运动情况是（）

I

A.向左摆动B.向右摆动

C.保持静止D.无法确定

解相尸中突然通以垂直纸面向里的电流时，穿过螺线管向右的磁通量增大，螺线管产生的感应

电动势向右,A板带负电,8板带正电，负电荷受的电场力向右。

西B

7.很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心

轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中

的运动速率（）

A.均匀增大

B.先增大，后减小

C.逐渐增大，最后不变

D.先增大，再减小，最后不变

解丽利用电磁感应现象分析解答。开始时，条形磁铁以加速度g竖直下落，则穿过铜环的磁通

量发生变化,铜环中产生感应电流，感应电流的磁场阻碍条形磁铁的下落。开始时的感应电流

比较小，条形磁铁向下做加速运动，且随下落速度增大，其加速度变小。当条形磁铁的速度达到

一定值后，相应铜环对条形磁铁的作用力等于条形磁铁的重力。故条形磁铁先加速运动，但加

速度变小，最后的速度不变。选项C正确。

H]c

二、多项选择题（本题共3小题,每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项

中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0

分）

8.一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图a甲所示。

设垂直于纸面向里的磁感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负。线圈中

顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负。已知圆形线圈中感应电流i随时间

变化的图像如图a乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图像可能是图b

中的（）

甲乙

图a

图b

解析根据题图甲和题图乙,我们只研究最初的一个周期，即2s内的情况，由图甲、乙所表示的

圆线圈中感应电流的方向、大小,运用楞次定律，判断出感应电流的磁场方向、大小;再根据楞

次定律，判断引起电磁感应现象发生的磁场应该如何变化。从而找出正确选项为C、Do

答案CD

9.如图所示，线圈C连接光滑平行导轨,导轨处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不

计，导轨上放着导体棒MN。为了使闭合线圈A产生图示方向的感应电流，可使导体棒

MN()

A.向右加速运动B.向右减速运动

C.向左加速运动D.向左减速运动

解析|当C中电流产生的磁场与A中电流产生的磁场方向相同时，由右手定则判断MN应向左

运动,C产生的磁场应减弱，故应减速，故可判断向左减速,同理可判断向右加速也可，

故选A、Do

答案|AD

10.如图所示，矩形线框漏cd处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线

框ab长为21,be长为为垂直于ab并可在ab和cd上自由滑动的金属杆,且杆与ab和cd

接触良好,abed和MN上单位长度的电阻皆为八让MN从ad处开始以速度v向右匀速滑动,

设与之间的距离为M0WxW2/),则在整个过程中()

M

xXxxxxbX

XXXXX

4。B

XXXXX

XdXXXXXCX

N

A.当x=0时,MN中电流最小

B.当x-l时,MN中电流最小

2Bv

C.MN中电流的最小值为5r

6Bv

DAW中电流的最大值为I”

E_Blv_6B12V

|解析MN产生感应电动势为E=Blv,MN中电流苜