新教材2021-2022学年高中物理鲁科版选择性必修第二册测评：第2章 电磁感应及其应用

第2章电磁感应及其应用

第1节科学探究:感应电流的方向

课后篇巩固提升

A级应'备知识基础练

1.（2020四川达州质检）如图，通电导线与单匝矩形线圈abed共面，位置靠近"且相互绝

缘。当MV中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向（）

A.向左B.向右

C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里

解明当MN中电流突然减小时，单匝矩形线圈"cd垂直纸面向里的磁通量减小，根据楞次定律,

单匝矩形线圈abed中产生的感应电流方向为顺时针方向，由左手定则可知，线圈所受安培力

的合力方向向右，选项B正确。

2.（2020湖南益阳期末）如图所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面

平行。当开关S接通瞬间，两铜环的运动情况是（）

A.同时向两侧分开

B.同时向螺线管靠拢

C.一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知,无法具体判断

D.同时向两侧分开或同时向螺线管靠拢，因电源正负极未知，无法具体判断

解丽当电路接通瞬间，通电螺线管产生磁场，穿过两侧铜环的磁通量都增加，由楞次定律可知，

两环中感应电流的磁场与螺线管中磁场方向相反，即受到螺线管磁场的排斥作用，使两铜环分

别向两侧分开，选项A正确。

gg]A

3.（2020黑龙江双鸭山一中期末）如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN

和PQ之间,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧,现使滑

动变阻器的滑动触头向左滑动，则仍和cd棒的运动情况是（）

A.ab向左运动,cd向右运动

B.ab向右运动,cd向左运动

C.ab>cd都向右运动

D.ab、cd保持静止

艇相由安培定则可知，螺线管中磁感线方向向上，金属棒而、cd处的磁感线方向均向下，当滑

动触头向左滑动时，螺线管中电流增大,因此磁场变强，即磁感应强度变大，回路中的磁通量增

大，由楞次定律可知，感应电流方向为a—c-d-b-a,由左手定则可知ab受安培力方向向

左,cd受安培力方向向右，故ab向左运动,cd向右运动。只有A正确。

置A

4.（多选）（2020四川宜宾一中期末）如图所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁

从线圈的上方插入线圈中，在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流,磁铁会受到线

圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是

（）

A.若磁铁的N极向下插入,线圈中产生顺时针方向的感应电流

B.若磁铁的S极向下插入,线圈中产生顺时针方向的感应电流

C.无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向下的引力

D.无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向上的斥力

解析|若磁铁的N极向下插入，穿过线圈的磁通量增加,磁场方向向下，根据楞次定律可知，线圈

中产生逆时方向的感应电流，故A错误;若磁铁的S极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场

方向向上，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时针方向的感应电流，故B正确;根据安培定则判

断可知，当N极向下插入时，线圈上端相当于N极;当S极向下插入，线圈上端相当于S极,与磁

铁的极性总相反，存在斥力，故C错误,D正确。

答案|BD

5.（多选）某空间出现了如图所示的一组闭合电场线，方向从上向下看是顺时针的，这可能是

（）

A.沿AB方向磁场在迅速增强

B.沿AB方向磁场在迅速减弱

C.沿BA方向磁场在迅速减弱

D.沿BA方向磁场在迅速增强

龌折|由安培定则可知,感应电场产生的磁场方向竖直向下，如果磁场方向沿则感应磁场与

原磁场方向相同，由楞次定律可知,原磁场在减弱，故B正确,A错误;如果磁场沿BA方向，则感

应磁场方向与原磁场方向相反，由楞次定律可知，原磁场方向在增强，故D正确,C错误。所以

B、D正确,A、C错误。

答案|BD

6.（多选）如图所示，一闭合铝环套在一根光滑水平杆上,当条形磁铁靠近它时，下列结论正确的

是（）

A.N极靠近铝环时，铝环将向左运动

B.S极靠近铝环时，铝环将向左运动

C.N极靠近铝环时，铝环将向右运动

D.S极靠近铝环时，铝环将向右运动

解析|N极靠近铝环时，向左通过线圈的磁通量会增加，由楞次定律可知,感应电流的磁场要阻

碍原磁通量的增加，所以铝环将向左运动,A正确,C错误;S极靠近铝环时，向右通过线圈的磁

通量会增加，由楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的增加，所以铝环将向左运

动,B正确,D错误。

答案|AB

7.如图所示，两个线圈A、B套在一起，线圈A中通有电流，方向如图所示。当线圈A中的电流

突然增强时，请判断线圈B中的感应电流方向。

而由安培定则可知，线圈A中电流在线圈内产生的磁场向外，在线圈外产生的磁场向里，穿

过线圈B的合磁通量向外。当线圈A中的电流增大时，产生的磁场增强，通过线圈8的磁通量

增加,由楞次定律可知线圈B中的感应电流方向为顺时针方向。

■顺时针方向

R电源

8.如图所示，他是一个可以绕垂直于纸面的轴0转动的闭合矩形导体线圈,当滑动变阻器R的

滑片P自左向右滑动过程中，线圈ab将顺时针转动还是逆时针转动？

龌折］题图中的两个通电的电磁铁之间的磁场方向总是水平的，滑动变阻器R的滑片P自左向

右滑动的过程中，电路的电流是增大的,两个电磁铁之间的磁场的磁感应强度也是增大的，穿

过闭合导体线圈的磁通量是增大的,线圈在原磁场中所受的磁场力肯定使线圈向磁通量减小

的方向运动，显然只有顺时针方向的运动才能使线圈中的磁通量减小。

容菊顺时针转动

B级

9.（多选）（2020云南昆明五华区联考）现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈2、

电流计及开关按如图所示连接，下列说法正确的是（）

A.开关闭合后，线圈A插入或拔出时电流计指针偏转方向不同

B.开关闭合后,将灵敏电流计与线圈B连接和断开瞬间，电流计指针均不会偏转

C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，电流计指针不偏转

D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才偏转

■开关闭合后，线圈A插入或拔出时线圈8内磁通量变化情况不同，所以电流计指针偏转方

向不同,A正确;开关闭合后，线圈B的磁通量不发生变化则没有电流产生，将电流计与线圈8

连接和断开瞬间，线圈B的磁通量均没有变化，电流计指针均不会偏转,B正确;开关闭合后，只

要滑动变阻器的滑片尸滑动，线圈A的电流就变化，导致线圈8的磁通量发生变化，电流计指

针就会偏转,C、D错误;故选AB。

答案RB

10.（2021山东济南第一中学期中）如图所示，一个闭合导体圆环固定在水平桌面上，一根条形磁

铁沿圆环的轴线运动，使圆环内产生了感应电流。下列四幅图中，产生的感应电流方向与条形

磁铁的运动情况相吻合的是（）

解析|A项中s极上升，穿过圆环的原磁场方向向上，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减

少,感应电流的磁场与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减少，从上向下看，圆环中的感应电流沿

逆时针方向,A项错误;B项中S极下降，穿过圆环的原磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过

圆环的磁通量增加,感应电流的磁场与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加，从上向下看，圆环

中的感应电流沿顺时针方向,B项错误;C项中N极上升，穿过圆环的原磁场方向向下,在磁铁

远离圆环时，穿过圆环的磁通量减少，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向,C项错

误;D项中N极下降，穿过圆环的原磁场方向向下,在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增大,

从上向下看,圆环中的感应电流沿逆时针方向,D项正确。

拜D

NSL,'、货梯井管

11.（2020湖南衡阳一中期末预热）某同学受楞次定律的启发，提出一个“电磁阻尼辅助升降货

梯”设计方案，货梯底座为电磁铁，货梯井管为四壁闭合合金管,当货梯下行时，电磁铁通电（产

生的磁极如图所示），货梯井管上的感应电流产生的磁场对货梯下行有阻碍作用，货梯便会缓

缓下降，几乎不用牵引绳作用。设计示意图如图所示，当货梯下行时，关于货梯井管上的感应电

流的方向（从上往下看），下列说法正确的是（）

A.整个货梯井管上的感应电流均沿顺时针方向

B.整个货梯井管上的感应电流均沿逆时针方向

C.货梯底座以上的货梯井管上的感应电流沿逆时针方向,以下的货梯井管上的感应电流沿顺

时针方向

D.货梯底座以上的货梯井管上的感应电流沿顺时针方向,以下的货梯井管上的感应电流沿逆

时针方向

函当电磁铁远离货梯底座以上的货梯井管，磁通量减少，根据楞次定律，可以判断此处的感

应电流产生的磁场与电磁铁产生的磁场相同,再根据右手螺旋定则，可以知道此处的感应电流

方向从上往下看为逆时针;当电磁铁靠近货梯底座以下的货梯井管，磁通量增加，根据楞次定

律，可以判断此处的感应电流产生的磁场与电磁铁产生的磁场相反,再根据右手螺旋定则，可

以知道此处的感应电流方向从上往下看为顺时针，所以C项正确,A、B、D错误。

gg]c

12.（2020江苏江阴一中期中）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L,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，经重复试验，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

|解析|金属套环跳起是开关S闭合时，套环上产生的感应电流与通电线圈上的电流相互作用而

引起的。无论实验用交流电源还是直流电源，闭合开关S瞬间，都可以达到实验目的。如果套

环是塑料材料做的，则不能产生感应电流，也就不会受安培力作用而跳起,D正确。

§1]D

13.某同学在“探究感应电流的方向”的实验中，设计了如图所示的装置。线圈A通过电流表甲、

高阻值的电阻R'、滑动变阻器R和开关S连接到电源上，线圈B的两端接到另一个电流表乙

上，两个电流表完全相同,零刻度线在表盘中央。闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片尸不动时,

甲、乙两个电流表指针的位置如图所示。

甲

⑴当滑片尸较快地向左滑动时，电流表甲的指针的偏转情况是，电流表乙的指

针的偏转情况是（选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）。

（2）断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，电流表乙的指针的偏转情况是（选填

“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）。

（3）从上述实验可以得出结论：—

解桐由题图可知，电流由哪一侧接线柱流入电流表，电流表的指针就向哪一侧偏转。

⑴当滑片尸较快地向左滑动时，通电回路中的电流增大，电流表甲的指针向左偏,穿过线

圈B的磁通量增大且原磁场方向向下，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，由安培定

则得，电流表乙的指针向右偏。

（2）断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，左侧（通电）回路中的电流增大，穿过线圈2向

下的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，由安培定则得，电流表乙的指针

向右偏。

（3）通过实验可以初步得出结论:穿过闭合回路的磁通量发生变化产生感应电流时，感应

电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

■（1）向左偏向右偏（2）向右偏（3）穿过闭合回路的磁通量发生变化产生感应电流时，

感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

14.（2020江西南昌新建一中期中）如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直

TT

导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0~2时间内，直导线中电流向上，则在

时间内，请判断线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向。

TT

解析|在O'?时间内，直导线中电流向上，由题图乙知，在2~7时间内，直导线电流方向也向上，根

据安培定则知，导线右侧磁场的方向垂直纸面向里,电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次

定律,金属线框中产生逆时针方向的感应电流。根据左手定则，金属线框左边受到的安培力方

向向右，右边受到的安培力方向向左，离导线越近，磁场越强,则左边受到的安培力大于右边受

到的安培力，所以金属线框所受安培力的合力方向向右。

矗感应电流沿逆时针方向，安培力的合力方向向右

第2节法拉第电磁感应定律

课后篇巩固提升

级

AI必备知识基础练

1.（2020贵州锦屏中学期末）两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电

阻，将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平

面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示,除电阻R外其余电阻不计，现将金属棒从弹簧

原长位置由静止释放，则（）

A.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a—b

B.金属棒向下运动时弹簧弹力和安培力一直在增大

C.金属棒运动过程中所受安培力的方向始终与运动方向相反

D.金属棒减少的重力势能全部转化为回路中增加的内能

画根据右手定则可知，金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为6—。,故A错误;导体棒

向下运动过程中速度先增大后减小，故产生的安培力先增大后减小,B错误;金属棒向下运动

过程中，产生的安培力向上，向上运动过程中，产生的安培力向下，故C正确;金属棒减少的重力

势能转化为回路中增加的内能、弹性势能以及金属棒的动能,D错误。

gg]c

2.（2020重庆一中期末）在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直,

磁感应强度3随时间f的变化关系如图甲所示,0~1s内磁场方向垂直线框平面向下,圆形金

属框与两根水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，且与导轨接触良好，导体棒

处于另一匀强磁场B2中，如图乙所示，导体棒始终保持静止，则其所受的摩擦力衣随时间变化

的图像是下图中的（设向右的方向为摩擦力的正方向）（）

0

123456t/s

AB

OI—11-

2引56

.ZS07少也p次

CD

龌丽根据题意可知，在O~ls内磁场方向垂直线框平面向下，且大小变大，则由楞次定律可得线

圈感应电流的方向是逆时针，再由左手定则可得导体棒安培力方向水平向左，所以静摩擦力的

方向是水平向右，即为正方向;在O~ls内磁场方向垂直线框平面向下，且大小变大，则由法拉第

电磁感应定律可得线圈感应电流的大小是恒定的，即导体棒的电流大小是不变的;因为磁场

&是不变的，则安培力大小不变，所以静摩擦力的大小也是不变的。故A正确,B、C、D错误。

量A

3.（2020湖南长沙一中月考）如图所示,相距为d的两水平直线£i和上分别是水平向里的匀强

磁场的上、下边界，磁场的磁感应强度为反正方形线框浦cd边长为工出＜公、质量为相。将线

框在磁场上方距匕的高度为h处由静止开始释放，当ab边进入磁场时速度为％,cd边刚穿出

磁场时速度也为玲。从断边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中（）

L

d

L,

A.线框一直都有感应电流

B.线框一定有减速运动的过程

C.线框不可能有匀速运动的过程

D.线框产生的总热量为mg{d+h+E）

艇相线框完全在磁场中运动时，磁通量不变，没有感应电流产生,A错误;线框进入磁场的过程,

由于无法判断安培力与重力的关系，所以线框可能做匀速运动、加速运动和减速运动，完全在

磁场中时，不受安培力，做匀加速运动,由于川边进入磁场时速度和cd边刚穿出磁场时速度都

是出,则线框出磁场过程一定有减速运动,B正确,C错误;浦边进入磁场到cd边刚穿出磁场的

过程，动能变化量为零，故根据能量守恒定律得:Q=mg（d+D,D错误。故选Bo

UB

4.（2020山东临沂期末）如图所示，光滑铜环水平固定，半径为/,长为I、电阻为r的铜棒OA的

一端在铜环的圆心。处，另一端与铜环良好接触，整个装置处在磁感应强度大小为2、方向竖

直向上的匀强磁场中。现使铜棒OA以角速度。逆时针（俯视）匀速转动,A端始终在铜环上，

定值电阻的阻值为3r,上方导线与。点连接，下方导线与铜环连接，其他电阻不计。下列说法

正确的是（）

A.0点的电势比A点的电势高

uBl2

B.回路中通过的电流为4r

3

C.该定值电阻两端的电压为%引2

3282M

D.该定值电阻上的热功率为

龌折|由右手定则可知电流方向从。点指向A点,。4是电源，电流从低电势流向高电势，故。点

0+13_1

的电势比A点的电势低，故A错误;由法拉第电磁感应定律可知2%尸由闭合电路

E_E_Bl2u

欧姆定律可知回路中通过的电流为4：两式联立可得/=8r，故B错误;该定值电阻两

3

端的电压为U=I3r,将前面求得电流值代入可得故C正确油焦耳定律可知该定值

3W2B2I4

电阻上的热功率尸=F3r=64r，故D错误;故选C。

5.如图甲所示，一线圈匝数为100匝，横截面积为0.01n?,磁场与线圈轴线成30°角向右穿过

线圈。若在2s时间内磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示，则该段时间内线圈两端a和

6之间的电势差”;,为（）

A.-百V

B.2V

C.V3v

D.从0均匀变化到2V

丽与线圈轴线成30°角向右穿过线圈的磁感应强度均匀增加,故产生恒定的感应电动势,

竺竺AB_6-2

根据法拉第电磁感应定律，有:EMNA'NA'SCOSBO。，由图可知2=2wb/s,。端比b端电势

低,代入数据解得Uab=-100x2xcos30°x0.01V=-^V,A正确,B、C、D错误。故选A。

答案|A

6.（2020广东潮州期末改编）如图所示,半径为L的半圆弧轨道PQS固定,电阻忽略不计,0为圆

心。OM是可绕O转动的金属杆,M端位于PQS±.,OM与轨道接触良好,OM金属杆的电阻与

。产金属杆电阻阻值相同。空间存在如图的匀强磁场，磁感应强度的大小为瓦现使从

OQ位置以恒定的角速度3逆时针转到OS位置，则回路中电流方向沿。两点

的电压UMO=。

解析根据转动方向可由右手定则判断电流方向为M到O,即回路中电流方向沿

1

O—P—Q—MOM转动过程中产生的电动势大小为因为0河和op电阻相

11

同,作为电源，电流由低电势流向高电势，故MO两点的电压为UMO=?E=fBl}co。

1

I答案M—O—P—0—M-加2。

B级关键能力提升练

7.（多选）（2020湖北部分重点中学考试）如图甲，圆环a和b均由相同的均匀导线制成,a环半径

是b环的两倍，两环用不计电阻且彼此靠得较近的导线连接。若仅将a环置于图乙所示变化

的磁场中，则导线上M、N两点的电势差UMN=0.4V。下列说法正确的是（）

A.图乙中，变化磁场的方向垂直纸面向里

B.图乙中，变化磁场的方向垂直纸面向外

C.若仅将b环置于图乙所示变化的磁场中，则M、N两端的电势差UMN=-0A7

D.若仅将。环置于图乙所示变化的磁场中，则M、N两端的电势差UMN=-0.2V

解析卜环置于磁场中，导线M、N两点的电势差大于零,M点电势高，感应电流方向为逆时针，

原磁场的方向垂直纸面向里，故A正确,B错误。a环与6环的半径之比为2：1,故周长之比为

L_R_

2：1,根据电阻定律R=J,电阻之比为2：1;M、N两点间电势差大小为路端电压,磁

竺

感应强度变化率恒定的变化磁场，故根据法拉第电磁感应定律公式£=从5,得到两次电动势的

大小之比为4：1,故两次的路段电压之比为5:5=2：lo根据楞次定律可知，将。环置于磁

场中,N点的电势高，故电势差UMN=-02V故C错误,D正确。

答案|AD

8.（多选）（2020黑龙江省实验中学开学考试）如图甲所示，左侧接有定值电阻R=2Q的水平粗

糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度2=1T,导轨间距L=1m。一质量m=2kg,

阻值r=2Q的金属棒在水平拉力厂作用下由静止开始从CO处沿导轨向右加速运动,金属棒

的v-x图像如图乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数〃=0.25,则从起点发生尤=1m位移的过

程中（g取10m/s2）（）

A.金属棒克服安培力做的功Wi=0.5J

B.金属棒克服摩擦力做的功牝=4J

C.整个系统产生的总热量Q=5.25J

D.拉力做的功W=9.25J

B2L2V_B2L22X

解相由图像得v=2x,金属棒所受的安培力FAK7~，代入得:/A=0.逢则知尸A与X是

线性关系。当x=0时,安培力尸AI=O；当x=lm时,安培力/A2=0.5N,则从起点发生x=lm位移

的过程中,安培力做功为WA=-

第3节自感现象与涡流

课后篇巩固提升

级

A1必备知识基础练

（2020福建莆田第二十四中学期中）如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一

小铁锅水和一玻璃杯水。给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与

水温升高的是（）

A.恒定直流、小铁锅

B.恒定直流、玻璃杯

C.变化的电流、小铁锅

D.变化的电流、玻璃杯

龌折|通入恒定直流时，所产生的磁场不变，不会产生感应电流;通入变化的电流,所产生的磁场

发生变化，在空间产生感生电场。铁锅是导体，感生电场在导体内产生电流，电能转化为内能，

使水温升高;涡流是由变化的磁场在导体内产生的，所以玻璃杯中的水不会升温。

gg]c

2.（2020福建厦门检测）如图所示，多匝线圈和电池的内阻均为零,两个电阻的阻值均为R,开关

S断开时，电路中的电流为现将S闭合，于是电路中产生自感电动势,此自感电动势的作用

是（）

A.使电路中的电流减小，最后由/减小到零

B.有阻碍电流的作用,最后电流小于/

C.有阻碍电流增大的作用，故电流总保持不变

D.有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后变为2/

解明当S闭合后，电路总电阻减小，电流增大,线圈产生自感电动势阻碍电流增大，但“阻碍”并

不是“阻止”，电流最终仍增大到21,故只有选项D正确。

拜D

3.（多选）（2020陕西西安第七十中学检测）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

解析|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0~ls时间内原电流正方向减小，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

4.（多选）安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈,线圈里通有交变电流，交变电流

在“门，，内产生交变磁场，金属物品通过“门，，时能产生涡流,涡流产生的磁场又反过来影响线圈

中的电流，从而引起报警。以下关于这个安检门的说法正确的是（）

A.这个安检门也能检查出毒品携带者

B.这个安检门只能检查出金属物品携带者

C.如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流,也能检查出金属物品携带者

D.这个安检门工作时,既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应

解函安检门是利用涡流的原理进行工作的，因而只能检查出金属物品携带者,A错,B对;若“门

框''的线圈中通上恒定电流，只能产生恒定磁场，它不能使块状金属产生涡流,因而不能检查出

金属物品携带者,C错;安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应,D对。

答案|BD

5.（2020广东清远英德第一中学检测）金属探测器已经广泛应用于安检场所，下列关于金属探

测器的说法正确的是（）

A.金属探测器可用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中

B.金属探测器探测地雷时，探测器的线圈中产生涡流

C.金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流

D.探测过程中金属探测器与被测物体相对静止与相对运动的探测效果相同

解画金属探测器只能探测金属，不能防止细小的砂石颗粒混入食品中，故A错误;金属探测器

探测金属时，被测金属中感应出涡流，故B错误,C正确;探测过程中金属探测器与被测物体相

对运动或相对静止时，得出探测效果不同，故D错误。

答案C

6.变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成，而不采用一整块硅钢，这是为了涡流,

提高变压器的效率,铁芯的发热量。（选填“增大”或“减小”）

龌物涡流的主要效应之一就是发热，而变压器的铁芯发热,是我们不希望出现的，所以不采用

整块硅钢，而采用薄硅钢片叠压在一起，目的就是为了减小涡流，从而减小铁芯的发热量，进而

提高变压器的效率。

■减小减小

7.如图所示,电源的电动势E=15V,内阻忽略不计,4=5&=15Q,电感线圈的电阻不计，分

别求当开关S接通的瞬间、S接通达到稳定时、S切断的瞬间流过R的电流。

解析开关S接通瞬间，流过线圈L的电流不会发生突变，所以流过R1的电流仍为0。达到稳定

F__15

时，线圈相当于导线，所以流过R的电流为/1=R15A=3A。开关S断开瞬间,流过线圈工的

电流不会发生突变，所以流过Ri的电流仍为3A。

答案3A3A

B级关键能力提升练

8.（2021河南郑州期末）下列四个图都与涡流有关，其中说法不正确的是（）

真空冶炼炉自制金属探测器电磁炉硅钢片

A.真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置

B.自制金属探测器是利用被测金属中产生的涡流来进行探测的

C.电磁炉工作时在它的面板上产生涡流加热食物

D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠合而成是为了减小涡流

丽真空冶炼炉的线圈中的电流做周期性变化,在金属中产生涡流，从而产生大量的热量熔

化金属，故A正确;金属探测器中变化电流遇到金属物体,在被测金属中上产生涡流来进行探

测，故B正确;家用电磁炉工作时，在锅体中产生涡流，加热食物，故C错误;当变压器中的电流变

化时，在其铁芯中产生涡流，使用相互绝缘的硅钢片做成的铁芯可以尽可能减小涡流造成的损

失，故D正确。题目让选不正确的，故选C。

gl]c

9.

（多选）（2020福建龙岩期中）涡流检测是工业上无损检测的方法之一。如图所示,线圈中通以一

定频率的正弦交变电流，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响

也会发生变化。下列说法正确的是（）

A.涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化

B.涡流的频率等于通入线圈的交变电流的频率

C.通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力

D.待测工件可以是塑料或橡胶制品

龌丽涡流是感应电流，涡流的磁场总是阻碍穿过工件的磁通量的变化，而且涡流的频率与线

圈中交变电流的频率相等,A、B均正确;因待测工件中的涡流与通电线圈中的电流具有相同

频率，因此二者间必有周期性的作用力,C正确;涡流只能在金属制品中产生，故选项D错误。

|答案ABC

10.

（多选）（2020四川威远中学检测）如图所示，用电流传感器研究自感现象。电源内阻不可忽略,

线圈的自感系数较大,其直流电阻小于电阻R的阻值。片0时刻闭合开关S,电路稳定后用时

刻断开S,电流传感器连接计算机分别描绘了整个过程线圈中的电流〃和电阻中的电流"随

时间f变化的图像。下列图像中可能正确的是（）

解相当开关S闭合时，电感阻碍电流变化，流过电感的电流逐渐增大，所以IL慢慢增大,最后稳

定时电感相当于电阻，〃为恒定,当开关S断开后，电感阻碍自身电流变化，产生的感应电流仍

沿着原来方向，大小逐渐减小到零，选项A正确,B错误;当开关S闭合时，电感阻碍电流变化，

导致通过电阻的电流刚开始较大,当电感的阻碍慢慢减小,/R逐渐减小到稳定值,当开关S断开

时，原来通过R的电流立即消失，电感阻碍自身电流变化，产生的感应电流流过电阻，其方向与

规定图示流过电阻的方向相反，电流反向减小到零，选项C错误,D正确。

答案|AD

11.

（多选）（2020广东深圳期中）如图所示,条形磁铁位于固定的半圆光滑轨道的圆心位置。一半径

为R质量为根的金属球从半圆轨道的一端沿半圆轨道由静止下滑。重力加速度大小为g。

下列说法正确的是（）

A.金属球会运动到半圆轨道的另一端

B.由于金属球没有形成闭合电路，所以金属球中不会产生感应电流

C.金属球受到的安培力做负功

D.经过足够长时间后,系统产生的总热量为mgR

龌画金属球在运动过程中，穿过金属球的磁通量不断变化，在金属球内形成闭合回路，产生涡

流，金属球受到的安培力做负功，金属球产生的热量不断地增加，机械能不断地减少，直至金属

球停在半圆轨道的最低点,C正确,A、B错误;根据能量守恒定律得系统产生的总热量为《igR,D

正确。

答案CD

12.图甲为研究自感实验电路图,并用电流传感器显示出在片1x10-3s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&的阻值为

6Q,电阻R的阻值为2

乙

⑴线圈的直流电阻凡=Q。

(2)开关断开时，该同学观察到的现象是_____________________________________

解加(1)由图像可知开关S闭合稳定时

〃=L5A,

6

L5Q-2Q=2Q,

RL=

E__6

此时小灯泡的电流/i=Ri6A=1A。

(2)S断开后,L、R、Ri组成临时回路

电流由1.5A逐渐减小，所以灯泡会闪亮一下再熄灭。

葬⑴2(2)灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭

13.如图所示，灯泡Li和L2的规格均为“6V3W”,L3为“6V6W”,电源电动势为8V,线圈L

的自感系数很大而电阻可忽略，则：

(1)开关闭合瞬间，三个灯泡的亮度情况如何？

(2)当电流逐渐稳定时，三个灯泡的亮度情况又如何？

假板|(1)首先求得三个灯泡的电阻,4=&=12。,&=6。，由于线圈L的自感系数很大而电阻可

忽略，则开关闭合瞬间，灯泡L3中无电流,L3不亮，灯泡Li和L2中电流相同,Li、L?同样亮。

(2)当电流逐渐稳定时，线圈L相当于导线，设通过灯泡Li的电流为/i,则通过L3的电流

/3=2人通过L2的电流72=3/1,根据PdR可知,LI、L3、L2亮度依次增加。

耨(l)Li、L2同样亮,L3不亮(2)Li、L3、L2亮度依次增加

第2章测评

(时间:75分钟满分:100分)

一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分，共16分,在每小题给出的四个选项中，只有一项是

符合题目要求的。

1.（2021安徽铜陵浮山中学检测）如图所示，将两端刮掉绝缘漆的导线绕在一把铿刀上,一端接

上电池（电池另一极与铿刀接触），手持导线的另一端，在锂刀上来回划动，由于铿刀表面凹凸不

平，就会产生电火花。下列说法中正确的是（）

电火花小实验

A.产生电火花的回路只由导线与电池组成

B.若导线端只向一个方向划动也能产生电火花

C.铿刀采用什么材料制成对实验没有影响

D.自感电动势的方向与导线端划动的方向有关

解函由题图可知，产生电火花的回路由导线、锂刀与电池组成，故A错误;手持导线的另一端,

在铿刀上来回划动时产生的电火花，是由于电路时通时断,在回路中产生自感电动势产生的，

与导线运动的方向无关，如导线端只向一个方向划动也能产生电火花，故B正确;产生电火花

的回路由导线、锂刀与电池组成，如果铿刀是绝缘体，则实验不能完成，故C错误;自感电动势

的方向与电流接通或电流断开有关，与导线端划动的方向无关，故D错误。

gg]B

nMn

G

2.（2020辽宁辽河油田二中期中）如图所示，绕在铁芯上的线圈M与电源、滑动变阻器和开关

组成了一个闭合回路，在铁芯的右端，线圈尸与电流表连成闭合电路。下列说法正确的是（）

A.开关S闭合，电路稳定后，线圈P中有感应电流，线圈M、P相互排斥

B.开关S闭合，电路稳定后，使变阻器滑片向左匀速移动，线圈P中有感应电流，线圈M、尸相互

排斥

C.开关S闭合，电路稳定后，使变阻器滑片向右匀速移动，线圈P中有感应电流，线圈M、尸相互

排斥

D.开关S闭合瞬间，线圈P中有感应电流，线圈M、尸相互吸引

解画开关S闭合，电路稳定后，线圈M中的电流不变，由安培定则可知，产生的磁场方向沿铁芯

轴线向右，线圈尸中的磁通量不变，故不会产生感应电流,没有排斥作用，也没有吸引作用,

故A错误;当开关S闭合，电路稳定后，滑片向左匀速移动，线圈M中的电流增大，因而穿过线圈

P的磁通量增加，线圈尸中产生感应电流，并且由楞次定律知，感应电流的磁场方向与线圈M的

磁场方向相反，故A/、尸两线圈相互排斥,B正确;同理可知C错误;开关S闭合瞬间，线圈P中

有感应电流,M、P相互排斥，所以D错误。

拜B

bB

3.（2020山东九校月考）如图所示的金属线框，面积为S,处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁

场的方向与线框平面成。角，线框从图示实线位置,以线框处边为轴顺时针转过90°到虚线

位置时，所用时间为T,则该过程（）

A.在初始位置时，穿过线圈的磁通量0=BScos9

B.线框中磁通量的变化量为△0=0

C.线框中感应电流方向先沿adcba方向再沿abcda方向

B5（sin8+cos8）

D.线框中产生的平均感应电动势为T

解丽初始位置，磁通量0=BSsin8,选项A错误;若规定从abed面的下面穿过到上表面的磁通

量为正，则末位置的磁感线从上面穿过下面，磁通量为①'=-BScos6»,可得

A0=①（I>=-BScos6-BSsm0^-BS（cos0+sine\负号表示磁通量变化的方向沿负方向，而变化量

的大小为BS（cose+sine）,选项B错误;由楞次定律知，线框中感应电流方向始终为adcba,选项C

|A4>_B5（sin8+cos8）

错误;由法拉第电磁感应定律有£=△'T，选项D正确。

答案D

4.（2020黑龙江海林朝鲜族中学月考）MN、GH为光滑的水平平行金属导轨,外、cd为跨在导

轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过MN、G8所在的平面,方向如图所示，则（）

A.若固定ab,使cd向右滑动,则回路中电流方向为a—b—dre

B.若ab向左、cd向右同时运动，则回路中电流为零

C.若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则回路中电流方向为c—d—b—a

D.若ab、cd都向右运动，且两杆速度％4>丫成则回路中电流方向为c—d—bfa

解明若固定a4使cd向右滑动，由右手定则可判断出应产生顺时针方向的电流，故A错误。若

ab向左,cd向右,ab、cd所围的线圈面积增大，磁通量增大，由楞次定律得知,abdc中有顺时针

方向的电流，故B错误。若ab、cd同向且速度大小相同,a。、cd所围的线圈面积不变，磁通量

不变，故不产生感应电流，故C错误。若ab、cd向右运动，且%则abdc所围面积增大，磁

通量也增大,故由楞次定律可判断出回路中电流方向为CTd—b—故D正确。故选D。

拜D

二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分，共24分,每小题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。

5.（2020江苏宿迁中学质检）“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行

业的产品封口环节中。如图所示为一手持式封口机，它的工作原理是,当接通电源时，内置线圈

产生磁场，当磁感线穿过封口铝箔材料时,瞬间产生大量小涡流，致使铝箔自行快速发热，熔化

复合在铝箔上的溶胶，从而粘贴在待封容器的封口处，达到迅速封口的目的。下列有关说法正

确的是（）

A.封口材料可用普通塑料来代替铝箔

B.该封口机可用干电池作为电源以方便携带

C.封口过程中温度过高，可适当减小所通电流的频率来解决

D.该封口机适用于玻璃、塑料等多种材质的容器封口，但不适用于金属容器,以免损坏容器

解稠由于封口机利用了电磁感应原理，故封口材料必须是金属类材料，而且电源必须是交流

电源,A、B错误;减小内置线圈中所通电流的频率可降低封口过程中产生的热量，即控制温

度,C正确;封口材料应是金属类材料，但对应被封口的容器不能是金属，否则同样会被熔化，只

能是玻璃、塑料等材质,D正确。

答案|CD

6.（2020河北邯郸大名一中月考）超导体具有电阻为零的特点，如图为超导磁悬浮原理图,。是

一个超导闭合环,置于一个电磁铁线圈b的正上方，当闭合开关S后，超导环能悬浮在电磁铁上

方，保持平衡。下列说法正确的有（）

A.闭合开关S瞬间,0环中感应电流受到的安培力向上

B.闭合开关S,稳定后a环中不再有电流

C.闭合开关S,稳定后通过a环的电流是恒定电流

D.7?取不同的电阻，稳定后a环所受安培力都相等

解函闭合开关S瞬间，线圈中磁通量增大，则由楞次定律可知，。中产生的安培力将使。环有向

上运动的趋势，故a环中感应电流受到的安培力向上，故A正确;由于线圈a由超导体制成，没

有电阻所以不消耗能量，故电流一直存在，故B错误;闭合开关S,稳定后通过。环的电流不再变

化,故为恒定电流，故C正确;因。环能悬浮在电磁铁上方，保持平衡，所以受到的安培力一定等

于重力，故稳定时受安培力与电阻R无关，故D正确。

答案|ACD

7.（2020山西阳泉期末）如图所示,质量均为相的金属棒MN、尸。垂直于水平金属导轨放置且

与导轨接触良好,金属棒MN与金属导轨间的动摩擦因数为2«,金属棒PQ与金属导轨间的动

摩擦因数为〃，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，磁感应强度为8的匀强磁场的方向竖直向下。

则金属棒MN在恒力尸=3〃〃际作用下向右运动的过程中，有（）

:XXX14xxx

XXJ

XXXXXXXX

XXXXXXXX

X~x""X~X~x-7x~x~x

€/

A.安培力对MN棒做正功

B.PQ棒不受安培力作用

C.MN棒做加速度逐渐减小的加速运动,最终匀速运动

D.PQ棒始终静止，安培力对PQ不做功

|解析|金属棒MN所受最大静摩擦力为力m=2〃〃zg,则在恒力F=3即g作用下向右运动的过程中,

产生NMPQN方向的电流，由左手定则可知,受安培力向左，则安培力对做负功,PQ受

到向右的安培力，选项A、B错误;随着导体棒A/N速度的增加,感应电流变大，则安培力变

大,MN的加速度减小，当满足F=2/""g+/安，即尸安时加速度为零，速度最大，以后将做匀

速运动;此时PQ所受的安培力也为尸安寸m,则PQ始终保持静止，安培力对PQ不做功，

选项C、D正确。故选CD。

答案|CD

8.（2020湖北荆门调考）如图所示，光滑斜面PMNQ的倾角为9=30°,斜面上放置一矩形导体线

框abed,其中ab边长Li=0.5m,bc边长为乙2,线框质量加=1kg、电阻R=0.4Q,有界匀强磁场

的磁感应强度为3=2T,方向垂直于斜面向上,6/为磁场的边界，且ef//MN.导体框在沿斜面

向上且与斜面平行的恒力F-10N作用下从静止开始运动，其ab边始终