人教版 (2019)选择性必修 第二册第二章 电磁感应综合与测试单元测试课后练习题

第二章 电磁感应 单元测试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题(共32分)

1、(4分)螺线管与电阻R构成如图所示的闭合电路，并将螺线管竖立在水平桌面上，现用一根条形磁铁迅速向下插入螺线管的过程中(   )
 

A.通过电阻R的感应电流的方向由b到a，螺线管与磁铁相互排斥

B.通过电阻R的感应电流的方向由a到b，螺线管与磁铁相互吸引

C.通过电阻R的感应电流的方向由a到b，螺线管与磁铁相互排斥

D.通过电阻R的感应电流的方向由b到a，螺线管与磁铁相互吸引

2、(4分)如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，A和B是两个参数相同的灯泡，若将开关S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开开关S，则(   )

A．开关S闭合时，灯泡A比B先亮

B．开关S闭合时，灯泡A、B同时亮，最后一样亮

C．开关S闭合后，灯泡A逐渐熄灭，灯泡B逐渐变亮，最后保持不变

D．开关S断开瞬间，A、B都闪亮一下逐渐熄灭

3、(4分)如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框，沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右），则(   )
 

A.导线框进入磁场时，感应电流方向为

B.导线框离开磁场时，感应电流方向为

C.导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右

D.导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左

4、(4分)在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接，如图所示．导轨上放一根导线，磁感线垂直于导轨所在平面．当导线向右加速运动时，M所包围的小闭合线圈N产生的感应电流方向，及所具有的形变趋势是(   )
 

A. N有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势 B. N有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势

C. N有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势 D. N有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势

5、(4分)电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是(   )。
 

A.从a到b，上极板带正电 B.从a到b，下极板带正电

C.从b到a，上极板带正电 D.从b到a，下极板带正电

6、(4分)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图中的(   )
 

A. B. C. D.

7、(4分)楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？(   )。

A.电阻定律 B.库仑定律 C.欧姆定律 D.能量守恒定律

8、(4分)如图所示,竖直平面内有金属环,半径为a,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,与环的最高点A用铰链连接的长度为、电阻为的导体棒,由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时两端的电压大小为(   )
 

A. B. C. D.

二、多选题(共16分)

9、(4分)如图所示是圆盘发电机的示意图；铜盘安装在水平的铜轴上，两块铜片C与D分别与转动轴和铜盘的边缘接触．若铜盘半径为L，垂直于铜盘下半部分的匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动．则(   )

A.由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流

B.回路中感应电流大小不变，为

C.回路中有周期性变化的感应电流
D.回路中感应电流方向不变，为

10、(4分)半径为a、右端开小口的导体圆环和长为的导体直杆，单位长度电阻均为。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。直杆在圆环上以速度v平行于直径向右做匀速直线运动，直杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，直杆的位置由θ确定，如图所示。则(   )
 

A.时，直杆产生的电动势为 B.时，直杆产生的电动势为

C.时，直杆受的安培力大小为 D.时，直杆受的安培力大小为

11、(4分)如图所示，金属导轨上的导体棒在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引(   )
 

A.向右做匀速运动 B.向左做减速运动 C.向右做减速运动 D.向右做加速运动

12、(4分)某同学探究自感现象时设计的实验电路如图所示。为两完全相同的灯泡，电感线圈L的自感系数很大，直流电阻为灯泡电阻的一半，电源内阻不计，下列说法正确的是(   )
 

A.开关S闭合瞬间，B先亮，A后亮，最终一样亮

B.开关S闭合瞬间，先同时亮，然后A变暗一些，B变得更亮

C.开关S断开瞬间，立即同时熄灭

D.开关S断开瞬间，B立即熄灭，A先变得更亮再逐渐熄灭

三、填空题(共16分)

13、(4分)在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示．PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为，则此时线框的加速度为　　，此时线框中的电功率为　　．

14、(4分)如图所示，长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁场的磁感应强度为B，求杆两端的电势差______． O点的电势_____A点的电势（填大于或小于）

15、(4分)如图，铝环A用轻线静止悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧，若突然闭合电键S，则铝环A将_______（填“向左”或“向右”或“不”）摆动，并有_______（填“收缩”或“扩张”）趋势。

16、(4分)一个边长为10cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框匝数n=100,线框平面与磁场垂直,电阻为20Ω。磁感应强度随时间变化的图象如图所示.则前两秒产生的电流为__________.

四、计算题(共24分)

17、(12分)在如图甲所示的电路中，螺线管匝数匝，横截面积。螺线管导线电阻，，，。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求：
 

(1)螺线管中产生的感应电动势；

(2)闭合S，电路中的电流稳定后，电阻的电功率；

(3)S断开后，流经的电荷量。

18、(12分)如图甲所示，匝的线圈(图中只画了2匝)，电阻，其两端与一个的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。

(1)判断通过电阻R的电流方向；

(2)求线圈产生的感应电动势E；

(3)求电阻R两端的电压U。

五、实验题(共12分)

19、(12分)在图甲中，不通电时电流计指针停在正中央，当闭合开关时，观察到电流计指针向左偏．现在按图乙连接方式将电流计与螺线管B连成一个闭合回路，将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合回路：

（1）将开关S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，螺线管B的_______端（填“上”或“下”）为感应电动势的正极 ；

（2）螺线管A放在B中不动，开关S突然断开的瞬间，电流计的指针将________（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；

（3）螺线管A放在B中不动，滑动变阻器的滑片向左滑动，电流计的指针将______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；

参考答案

1、答案：A

解析：当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向上，所以感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则判断感应电流的方向；根据楞次定律“来拒去留”可判断磁铁与线圈的相互作用。
当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向上，所以感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则，大拇指表示感应磁场的方向，弯曲的四指表示感应电流的方向，即通过电阻的电流方向为由b到a。根据楞次定律“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥。综上所述，所以A选项是正确的，BCD错误。
故选A。

2、答案：C

解析：ABC、当S闭合时，由于L的阻碍，电流从两灯中流过，故两灯同时亮，并且流过的电流相等，故两灯的亮度相同；但电路稳定后，灯泡A被短路而熄灭，B灯更亮，最后保持不变，故C正确，AB错误；
D、S断开时，B中电流消失，故立即熄灭；而A中由于电感中产生感应电动势，使A亮一下后逐渐熄灭，故D错误；故选：C。

3、答案：D

解析：导线框进入磁场时，穿过导线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，即方向为，导线框离开磁场时，穿过导线框的磁通量减小，感应电流方向为逆时针方向，即，A、B错误；根据楞次定律的“来拒去留”规律可知导线框进入磁场时，受到的安培力向左，离开磁场时受到的安培力向左，C错误，D正确。

4、答案：C

解析：向右运动时，由右手定测可知，感应电流由a流向b，
加速运动，感应电动势：变大，感应电流：变大，
穿过N的通量增大，为阻碍磁通量的增加，由楞次定律可知，N有收缩的趋势，
由楞次定律可知，N中感应电流沿逆时针方向，故C正确，ABD错误。

5、答案：D

解析：由题图知，穿过线圈的磁场方向向下，在磁铁向下运动的过程中，线圈的磁通量在增大，故感应电流的磁场方向向上，再根据右手螺旋定则可判断，流过R的电流从b到a，电容器下极板带正电，所以A、B、C三项错误，D项正确。

6、答案：A

解析：底盘上的紫铜薄板出现扰动时，其扰动方向不确定，在选项C这种情况下，紫铜薄板出现上下或左右扰动时，穿过薄板的磁通量难以改变，不能发生电磁感应现象，没有阻尼效应；在选项B、D这两种情况下，紫铜薄板出现上下扰动时，也没有发生电磁阻尼现象；在选项A这种情况下，不管紫铜薄板出现上下或左右扰动时，都发生电磁感应现象，产生电磁阻尼效应，故选项A正确。

7、答案：D

解析：楞次定律指感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，这种阻碍作用力所做的功将其他形式的能转变为感应电流的电能，所以楞次定律的阻碍过程实质上就是能量转化的过程。

8、答案：A

解析：当摆到竖直位置时,导体棒产生的感应电动势为,圆环被导体棒分为两个半圆环,两半圆环并联,并联电阻,电路总电流,两端的电压是路端电压,则,故A正确。

9、答案：BD

解析：A.将圆盘看成由无数条辐向分布的导体棒组成的，圆盘在外力作用下这些导体棒切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，故A错误；

BC.根据法拉第电磁感应定律，则有，所以产生的感应电动势大小不变，感应电流大小不变，感应电流大小为，故B正确，C错；

D.根据右手定则可知，电流从D点流出，向C点因此电流方向为从D向R再到C，即为，故D正确。

故选BD。

10、答案：AD

解析：AC.当时，直杆切割磁感线的有效长度，所以直杆产生的电动势为

此时直杆上的电流为

直杆受到的安培力大小

选项A正确，选项C错误;
D.当时，直杆切割磁感线的有效长度为

直杆产生的电动势为
此时电路的总电阻为

直杆上的电流为

直杆受到的安培力大小

选项B错误，选项D正确。
故选AD。

11、答案：BC

解析：当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定不变，无感应电流出现，A错误；当导体棒向左减速运动时，由右手定则可判定回路中出现从的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左且减弱，由楞次定律知c中出现顺时针感应电流（从右向左看）且被螺线管吸引，B正确；同理C正确，D错误。

12、答案：BD

解析：开关S闭合瞬间，因电感线圈自感很大，故线圈中电流为零，同时亮，随后因线圈对电流的阻碍作用逐渐减小，流经电源的总电流逐渐增大，故流经B的电流逐渐增大，故B变得更亮，因电源无内阻，故路端电压不变，即B两端电压升高，A两端电压降低，故A要变暗一些，故A错误、B正确；开关S断开瞬间，线圈与A组成回路，故B立即熄灭，因开关断开前线圈中的电流大于A中电流，故A先变得更亮再逐渐熄灭，故C错误，D正确。故选BD.

13、答案：;

解析：正方形线框经过虚线位置时，由右手定则可确定：左侧边框切割向内的磁场，产生顺时针方向电流，右侧边框切割向外的磁场，亦产生顺时针方向的电流，由法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律可得，回路中电流为，左、右两侧边框受到安培力均向左，结合牛顿第二定律可得，联立可解得此时线框中的电功率为。

14、答案：;大于

解析：导体棒在磁场中转动时产生的电动势为，由右手定则可知感应电流的方向为由A到为电源的正极，A电源的负极，O点的电势大于A点的电势。

15、答案：向左;收缩
解析：突然闭合电键S，电流变大，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反，故相互排斥，则金属环A将向左运动，因磁通量增大，金属环A有收缩趋势。

16、答案：0.05A

解析：根据B-t图中同一条直线磁通量的变化率是相同的，所以电动势为定值，即为：；感应电流：.

17、答案：(1)1.2V

(2)

(3)

解析：(1)根据法拉第电磁感应定律有

代入数据解得

(2)根据闭合电路欧姆定律有

电阻的电功率

(3)S断开后流经的电荷量即为S闭合时电容器极板上所带的电荷量Q；S闭合时，电容

器两端的电压

流经的电荷量
 

18、答案：（1）电流方向由a到b

（2）10V

（3）9.6V

解析：（1）根据题意及图像可知，线圈内部磁场垂直纸面向里增加，根据楞次定律可知，感应磁场方向垂直纸面向外，通过右手定则可判断通过电阻R的电流方向由a到b。

（2）根据法拉第电磁感应定律可知

（3）电阻R两端的电压

19、答案：（1）下

（2）向右

（3）向左

解析：