第2章 第3单元楞次定律、法拉第电磁感应定律-【百汇大课堂·高中学习测试卷】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

(2)设微粒从N1点运动到Q点的时间为1，做圆周运 作用，此时金属环将沿导线方向做匀速直线运动，金属环 动的半径为r,月期为有号=叫9B=n号，2r 只具有沿导线方向的速度，根据速度合成与分解规律可 知，金属环最终做匀速直线运动的速度为V=c0s60°= ,联立解得一品=巴 d 1m/s,根据能量守恒定律可得，金属环中产生的焦耳热为 g 则电场变化的周期T=十红=2十g d+型 Q=之m2-之m=0.06J.D正猜，A,B.C错误. 6.B解析：在0~to时间内，磁感应强度均匀减小，由法 第二章电磁感应 拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势恒定，形成 的感应电流由M到V,大小恒定，由左手定则可知，安 第3单元楞次定律法拉第电磁感应定律 培力F=BL,方向沿导轨平面斜向下，随着磁感应强 L.D解析：磁通量不变，不会产生感应电动势，A错误： 度B的减小而减小，由平衡条件可知，摩擦力不断减 感应电动势与磁通量的变化率成正比，故磁通量均匀变 小，B正确。 化，感应电动势保持不变，B错误；磁通量先减小到零再 T.D解析：由楞次定律可知，线圈中感应电流的磁场方 反向增大，磁通量的变化率始终为负值（或正值），故感 向水平向左。由安培定则易知电容器上极板带正电， 应电动势的方向保持不变，C错误，D正确。 2B解析：由于磁场是均匀增强的，而原磁场的方向为 A售误：道过线图的电流强度一点-龄，B锯误，又 垂直纸面向里，由楞次定律可知，线框中感应电流产生 Ue=1·2R-25,放电家器所帝电荷量Q=C6 的磁场方向为垂直纸面向外，由右手螺旋定则可知，线 框中的电流沿逆时针方向，外电路电流由b流向a,a、b 2Ck5C错误，D正确。 3 两点间的电势差U是负值，A、C错误；线框产生的电 8.C解析：在0~1s内，线框进入磁场区城，穿过线框的 动券E-.S=10Ts×0m-0.2V.又a,b 磁通量垂直于纸面向里且不断增大，根据楞次定律，线 2 框中产生逆时针方向的感应电流以阻碍磁通量的增大， 两点为正方形线框相对两边的中点，线框两侧的电阻相 等，放U=-E=-0.1V,B正确，D错误。 比时高位电流的大个为一：在1一2s内，整个钱框 2 在匀强磁场中运动，穿过线框的磁通量不变，线框中不 3.A解析：当飞机在北单球飞行时，由于北半球地磁场的 产生感应电流：在2~3s内，线框离开磁场区域，穿过 竖直分量向下，由右手定则可知，在北半球，不论沿何方向 线框的磁通量垂于直纸面向里且不断减小，根据楞次定 水平飞行，都是飞行员左方机翼未端的电势高，右方机翼 律，线框中产生顺时针方向的感应电流以阻碍磁通量的 末端的电势低，即总有大于兜，故A正确，B,CD错误。 4.D解析：当滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路 减小，此时感应电流的大小为了-股，可知了=踪上 的电阻减小，通过b的电流增大，从而判断出穿过线图( 所述，A、B、D错误，C正确。 的磁通量增大，B错误；根据楞次定律可判断出线圈a 9.BD解析：把铁棒换成塑料棒，闭合开关时，铝环所在 中感应电流的方向为逆时针方向（俯视），A错误：穿过 处的磁场仍有变化，铝环中感应电流的磁场阻碍铝环中 a的磁通量增大，所以a有收缩的趋势，有远离b的趋 磁通量的增加，铝环仍会跳起，A错误：将铝环剪一条 势，F、增大，C错误，D正确 缝，闭合开关时铝环中没有感应电流，铝环不会跳起， 5.D解析：金属环在向右上方运动的过程中，通过金属环 B正确：线圈匝数的多少影响磁场的强弱，而闭合开关 的磁通量减小，根据楞次定律可知金属环受到的安培力会 时铝环中感应电流的大小与磁场变化有关，测铝环跳起 阻碍金属环的运动，直到通过金属环的磁通量不再发生变 的高度与线圈的匝数有关，C错误：铝环跳起时，远离线 化，即沿着导线的方向运动时，金属环不再受到安培力的 圈，环中的磁通量减小，环中感应电流的磁场阻碍环中 14 磁通量的减小，铝环下落时，靠近线图，环中的磁通量增 从gh穿出磁场的过程可能先减速后匀速，也可能一直 加，环中感应电流的磁场阻碍环中磁通量的增加，则两 减速，B错误，C正确：根据电荐量q=0可知，线框穿 过程中环中感应电流的方向相反，D正确。 入和穿出磁场的过程中，通过导线横截面的电荷量均 10.ABC解析：闭合开关时，ab杆中产生感应电流，受到 向上的安培力，若重力与安培力相等，ab杆将做匀速 为收D正 直线运动，A图可能；闭合开关时，若安培力小于重力， 13.答案：(1)减小(2)左(3)小于 合力向下，加速度的方向向下，做加速运动，(b杆加速 解析：(1)条形磁铁从线圈内拔出的过程中，穿过线图 运动的过程中，产生的感应电动势和感应电流逐渐增 的磁通量将减小： 大，安培力逐渐增大，则合力逐渐减小，加速度逐渐减 (2)条形磁铁从线圈内拔出的过程中，穿过线圈的磁通 小，b杆做加速度逐渐减小的加速运动，当重力与安 量向下且减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流产 培力相等时，ab杆做匀速直线运动，B图可能，D图不 生的磁场的方向向下，线圈中产生从上到下的电流，则 可能；闭合开关时，若安培力大于重力，则加速度的方 流过灵敏电流计的电流方向从b到a,指针会向左 向向上，做减速运动，减速运动的过程中，安培力逐渐 偏转： 减小，ab杆做加速度逐渐减小的减速运动，当重力与 (3)根据“来拒去留”可知，线圈对磁铁有向下的作用 安培力相等时，b杆做匀速直线运动，C图可能。 力，由牛频第三定律可知，磁铁对线圈有向上的作用 11.AD解析：a环置于磁场中，导线上M、N两点间的电 力，则地面对线圈的支持力小于线圈的重力。 势差大于零，则M点电势较高，感应电流方向为逆时 14.答案：(1)向左(2)C(3)下S 针方向，由楞次定律可知，原磁场的方向垂直于纸面向 里，A正确，B错谋：a环与b环的半径之比为2：1，故 解析：(1)已知闭合开关瞬间，A线园中的磁通量增大， B线圈中的磁通量也增大，产生的感应电流使灵敏电 L 周长之此为2：1，提据电阻定佛R=PS,可知电园 流计的指针向右偏转，可知磁通量增大时，灵敏电流计 之比为2：1：M、N两点间的电势差大小为路端电压， 的指针向右偏转：当开关闭合后，将A线圈迅速拔出B R外 Uw=R物十RE,根据法拉第电槛感应定徐可知 线圈时，B线圈中的磁通量减小，所以产生的感应电流 应使灵敏电流计的指针向左偏转。 B=器5，又爱=子得后次电动势的大小之比为 (2)要使灵敏电流计的指针向左偏转，B线图中的磁通 E4:Eb=4:1,故两次路端电压之比为U。:U。=2: 量应减小。插入铁芯时，B线圈中的磁通量增大，故 1。根据楞次定律可知，将b环置于磁场中，N点的电 A错误；变阻器的滑片向左滑动时，电流增大，B线圈 势高，故电势差U'=一0.2V,C错误，D正确。 中的磁通量增大，故B错误；断开开关S的瞬间，电流 12.CD解析：设线框从ef穿入磁场做匀速运动的速度 减小，B线园中的磁通量减小，故C正确。 大小为，则受到的安培力大小为F=B”,根据平 (3)题图丙中指针向左偏，感应电流的方向是顺时针方 R 向（俯视），感应电流的磁场方向向下，条形磁铁的下端 衡条件得F=Mg一ngsin0,联立解得u= 为S极，由楞次定律可知，条形磁铁向下运动；题图丁 (Mg一mgsn》R,A错误：线框从ef穿入磁场的过程 B2L12 中指针向右偏，则感应电流的方向是逆时针方向（俯 做匀速运动，全部进入磁场后做匀加速运动，从gh开 视)，由安培定则可知，感应电流的磁场方向向上，条形 始穿出磁场时，线框所受的安培力大于匀速运动时所 磁铁向上拔出，即穿过线图的磁通量减小，由楞次定律 受的安培力，线框开始做减速运动。线框从gh穿出磁 可知，条形磁铁上端为N极，下端为S极。 场的过程，若速度能减到，之后线框做匀速运动：若 15.答案：(1)0.05A顺时针方向(2)0.005J 速度不能减到”，则线框一直做减速运动。可知线框 (3)0.1C 15 解析：(1)由楞次定律可知，线园中的感应电流沿顺时 向，b端电势高于a端电势。因此R=2Ω的电阻与题 针方向，由法拉第电磁感应定律得 图甲中的a、b端相连接的情况下，a端的电势较高。 E=△B:S=0.05V. E △ 通过R=2Q的电阻的电流I=R十71 由阅合电路欧每定律得1-是-0.05A. R=22的电阻两端的电势差U1=91一91=I1R, 其中9%=0， (2)由于磁感应强度的变化率不变，故0~2s内感应 ER 电流的大小和方向均不变，由焦耳定律得 则a端的电势9al=1R=R+n Q=12R1=0.005J。 代入数据得9a1=0.05V (3)0~2s内，通过线圈横截面的电荷量 则较高的电势9。=9a1=0.05V。 q=11=0.1C。 16.答案：(1)1N(2)10m/s(3)20W 2.0 18.答案：f 解析：(1)导体棒cd静止，则受力平衡。设其所受安培 -.<< r 力大小为F安，则F安=mngsin6=1N。 (2)设导体棒ab匀速向上运动的速度为v,产生的感应 解析：当导体棒与金属框接触的两点间棒的长度为 电动势为E,通过导体棒cd的感应电流为I, 【时，由法拉第电磁感应定律知，感应电动势的大小为 则E=Blu E=Blw,① 又 由欧姆定律得，流过导体棒的感应电流为 F安=BIl, 最，@ 解得v=10m's。 式中，R为这一段导体棒的电阻。按题意有 (3)导体棒ab匀速向上运动，故其受力平衡。设其所 R=rl,③ 受安培力大小为F安'，则F=F安'十ngsin, 此时导体棒所受安培力大小为 且F安'=B=F安， f=BlI,④ 拉力对导体棒ab儆功的功率P=Fu, 由题设和几何关系有 代入数据得P=20W。 17.答案：(1)0.3V(2)4.5V(3)R=22的电阻与题图甲 = ,⑤ 中的a、b端相连接的情况下，a端的电势较高0.05V 2m-0.号<< 解析：(1)杆MN做切割磁感线运动，根据法拉第电磁 联立①②③④⑤式得 感应定律，可得产生的感应电动势E1=B,L, 代入数据得E1=0.3V。 0< 2B20 (2)穿过回形线图的磁通量发生变化，产生的感应电动 2B24。-),号<<24 2 多B总 热点强化卷2电磁感应与动力学、能量的综合 由图丙可得=0,60Ts=0.15Ts 1 △14-0 L.C解析：环中产生的感应电动势为E= r24B 代入数据得E2=4.5V。 △1一，由闭 (3)根据右手定则可知，接入电阻后，题图甲中电流沿 合电路欧姆定常有1=長，联立解得=X103A,则 逆时针方向，4端电势高于b端电势：根据楞次定律和 安培定则可知，接入电阻后，题图乙中电流沿顺时针方 M,N两点间的电压为U=1×=0.5元×10-3V,A,B 2 16第二章 电磁感应 金，如图甲所不，在桶角为日的U形金属导轨上效置一根晕体伟N,开命时导体棒MV处干静威状 壶，在导轨所在空间如一个柔直干导轨平直的磁场，图甲中世场的方向为正方向：壁多应程度大个 的变化情况如图乙期示，导体棒的终静止，下列关于导体帮在0一。时可内受写的摩擦力的大 第3单元 楞次定律法拉第电磁感应定律 的说达王确的是 (时间，0分钟满分：100分) 一.单选题（共8小题，场小题3分，共24分） 1,美于通过某个国路的整通量的变化，产生的感应电动势，以下悦唐正成的是 人，磁通量问定不发，则产生的感应电动势征定不变 且，骑通量均匀变化，则产生的感度电动务均匀变化 第书题阴 C,建通量先减小到零有反向增大，则够成电动劳的方向改变 人不新增大 品不断减小 磁通量先就小到零再反向增大，侧感应电动势的方向保装不变 :先增大所成小 山先候小后增大 工，用均匀导线做成的正方形找解边长为Q2m,正方形线相的一半成在垂直纸面向里 工.如图所求，一线图处干一均句增强的壁写中，线图所数为，横藏酯职为 的匀强遮场中，：，分别为无方形线据两条拉的中点且恰好位于磁场的边界，如图所 S,线制电不为及，题然应程度陆时闻的变化率为。，■场方向水平向右日 示，当自场以0T的变化率增程时，线仁中“b两点的电经是U。为 XX 2 与线国率面看直，电容卷的电客为C,内个电阻的阻值均为2R,下列说法 4 A.0,1V 孔-0.1V X X C.0.2V D-0.2V 正确的是 全3，某飞就正在地球北辛球飞行，机发保持水平，飞行高度不变，已加北半球地场的经 第2题图 A电容器上极数带绕电 私港进线调的电流组度为景 第？题浴 直分量向下，由于地遮场的作用，飞航两解全属翼来烟之闻存在电势差。设飞行员左方机现未 降处的电势为，石方机翼未暗处的电势为，下列判断正确的是 C电容器所带电简是为 2 D电容图所带电背量为2s 3 A,若飞视从西作东飞，则华：大于：我若龙机从东在百飞，明：相$ 发.如图所常，一匀霸避场区规党40的，盘场方向毛直于纸面斯里，一边长为0m C,若飞机从南技光毛，期大于： XXX 口，吞飞气从北往南飞，则年相等 4.如图所希，图环形神体线阁：平收在水平桌面上，在。的正上方保定一整直螺线管 的正方形甲线报以君直于盈场边界的板定速度u一0©ms通过该壁场区线，在 XXX X X X 6,两者柏线重合，螺线管与电源和清动变阻看查接成如图所公的电路。若将剂动变 线根通过该盈场区线的过程中，线框遮度方向始终与隐场边界重直，线虹附进人 目寄的滑片P问下滑动，下刘表送正确的是 磁场时开始计时，观定线配中电瓷逆时针方向为正方向，下对图线能正确反践减 40m A,线国￥中产生佩时针方向的视)的感应电简 第4题因 过程中电饱强度阅时可变化的规排的是 第A题图 且.穿过线图a的磁通量变小 C,线周量有萝张的意 D线圈对水平桌直的压力F、增大 5,如图所示，一是够长通电直晕线圆定在光滑水平而上，一黄量为G,O叫k似的硬质金阔环在 谈平面上运动，初速度大个为：曲，方向与导望的夹角为的，则该全属环最终《)● A.做由线品动，金国环中产生008丁的属耳码 二，多选赠（具4小题，每小题1分，其16分》 第5题调 B静止在平自上，金属环中产生以08J的焦耳热 多，·桃环实轮是电磁感度现象中的一个著名的演示实验。如图所示，在线周中新一围圆柱形秋浅 C,戴匀加速直线运动，金属怀中产生02」的你耳热 佛，将一轻函目环套在使棒上，接活开关，铝环征向上缆起，下列关于“跳环“实验的说法正确的是 做匀速直线运动，金属环中产生0,6」的耳热 29 30 A线版从穿人醛场的违度大小为期二一"” L 且找根从穿出赋场的过程一定一直藏递 C,线从以h穿出艇场的过程可能先减遮后匀遍 山.L 以线框穿人和穿出感场的过程中，通过导线桶禄面的电需量均为 R 三，实骏题（其2小题，共14分》 第12题账图 第9题图 1玉.(6分)如图所示，线圈整直数在绝操的地在上，两滑与灵敏电流计G相连，电黄计中通过由“司 A.把铁韩烫成邪料伟，闭合开关时船环不会降起 的电美时，指针向右棉转。侧条彩慧铁从线图内族出的过程中，请判斯 日，指辱勇开一条缝，闭合开关时铝环不会跳起 、 心.汉周雨数与闭合开关时图环桃起的高度无关 几铝环向上篇起和向下降落尚过程中环中地鹿的方向相反 1电，如图历后，丙根平行的允带导箱盟直数置。处于蛋直轨道平南，摇驾应强度为的 匀丝度话中，金属好承直做在两导轨上，在开美S新开时让6自由下落b下 落过程中始修保脊与晕轨接触良好，设导轨足够长，电阻不计，6下落一段时间后：， 第13避摆 开美闭合，从开关用合开始计时，下帝速度管随时到：变化的陷幢可能是《 (1)第过线图的理通量将 (选填“增大”减小”或“不变”)1 第10题图 (2)灵敏电藏计的都柱会间 选填”左”或”右)国转： 3)地面对线图的支持力 选填“大于”“小于”爱“等于”议眉的重力 14〔8分)如周甲所示是“研究电酷5应现象"的实验装登， 11如图甲质尽，留环。和女均由相同的均匀量线制皮，山环半径是各环的再倍，周环用不计电阻且霞 度幕裂较近怕是线连接。若仅算4环置于图乙所示变化的脑畅中，则线上(、N两点间的电费 差Ux一0,4V,下列设法正确的是 乙 第14题图 (1)如果在团合开关时发现灵敏电德计的指针向右偏了一下。罪么合上坪关后，将A线图遇连棱 第11题图 南B线圈，电流计指针将 (远“向左一向右减”不)偏转： ()连好电路，并将A线周领入B线周中后，若要使灵镇电速计的指计向左转.可采取的操作是 A.围乙中，变化隐桥的方向看直于纸面向里 且周乙中，雯化陆场的方向在直下纸面利外 C,若仅将&环置于围乙所示变化的造场中，则M,N两点间的电势差U'一一4V A在线国A中插人铁 D若仅将6环置干图乙所示变化的赋场中，别M.N两点可韵电势差U,一一0,2V B变阳翠的惜片向左带动 11,如图所示，光滑斜直的候角为8，斜雀上救置知形导规根购边的边长为，边的边长为： 断开开美8 线摆的量景为，，电团为R。线通过绝缘细馒晓过光帝的定滑轮与一爱量为M的重物相生，斜面上 3)G为指针零创度在中央的灵道电流计，连接在直德电路中时的偏转情况如图乙中所示，甲电 的速线可和动之有宽为，>的派直斜面向上的匀函壁场，蕊盛应强度为B。将线根从 从电瓷计的左接钱住进时，指针内左篇。若把它与一线国申联进行电瑶8欣实验，则图再中的 虚线「下方某一位置由静止释较，线框穿人磁场的过程做匀速直线两动，仪杯的边始终平行 条形培候是向 (选填“上“或”下”)运动的：图丁中的条形藏铁下端为选“N 于斜面依边。对裁根字过酷场的整个过程，下列修法中正稀的是（重力加逾度为g》 发5“1极. 3 32 四.计算题（其4小题，其46分） 16.9分)如图所不，在与水平面成一30的平面内敏置两条平行，允带且足够长 15,〔7分)如图甲所示，单短闭合线圈固定在匀强磁场中，：=心时鞋场千直线圈平面向里，藏感宣所度 的金属转道，其电可忽略不计，空闻存在着匀强做场，画感应强度大小！ 随时同的史化观律如周乙所示，找圈面积5=Q,1m,电阻发=【.求： Q上T,方向原直我语平面向上，异体韩山，以用直于我通放隆，且与金国轨 d XX XBX RT 道楼触良好井构成闭合回路。每限导体棒的质量m一Q,整kg,电阻？一 第16题图 Q.0的2，金国轨道宽度1=1.ǚm:现对特体棒u6电如平行干轨道向上的拉力F,使之匀速到上 离动。导体棒峰匀速向上可动的过程中，始终保持与轨道理直，并与轨道接触良好，体棒《d XXX 始许静止在轨道上，长取10m,求。 (1)+体棒d受到的度培力大小 2)中体摔哈高动的速度大小， 第15题国 家 (3)之力对朵体棒A做功的功率。 (1)0一1内，线国中感应电宽的大小和方向： (2)0一2⅓内.线周中产生的愿耳热： (3)0一-2内，通过线周横规面的电传量 是 33 34 1T.(14分)[】)如图甲所示，两根足格长的平行异转，问距L.=0.3m,在号轨间有看直纸面向里的匀 1x,【16分)如图所不。一边长为.的正东形金属相m山国定在水平面内.空可存夜方 强威场，后感皮强度B,一Q5T,一限直金属杆MN以v一2m'的连度向右速运动，样MN的 向垂直于木平面，医感应强度大小为B的匀程磁场。一长度大干西，韵胸匀寺体 终与导转垂直月核酿良好，杆MN的电阻，一10，导轨的电阳可忽将，求杆MN中产生的8应 伟以速常甲白左到右在金国属上匀逸滑过，滑动过程中异体事命隧与“看直且中 电动势E: 点位于上，导体郴与金园形核融良好，已知导体伟单收长度的电阻为：，金国积 (2)图乙所示，一个夏数-100的圆形线圈，电阻一10，在线周中存在置积$，一0多m的 电阳可怎略。将导体棒与：点之闻的年两记为：，求导体棒所受姿境力韵大小赠：第18型圈 章直线周平面（超向纸外）的匀函抛场区域，数结应华度B:硅时间：变化的关系如图内所不，求图 (0区121，)查化的关暴式 彩线圈中产生的盛院电动警E,: (③)将一个R一8几的电阻分别与例甲和倒乙中的：，春德相连接。然后&端接电，圳两仲情况中 军种情况下：端的电势较高？并求出较高的电势多， 第17题图 35 36