第2章《电磁感应》单元测试卷-2024-2025学年高中物理同步知识点解读与专题训练（人教版2019选择性必修第二册）

第二章《电磁感应》单元测试卷（原卷版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）：  选择性必修第二册第2章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．如图为智能手表采用的无线充电方式简化图，充电底座提供220V的交流电压，手表端获得5V的交流电压，下列关于无线充电方式简化图的说法正确的是（　　） A．底座与手表上的线圈匝数之比肯定为44∶1 B．无线充电手表线圈与底座线圈之间发生了互感现象 C．充电过程中底座与手表之间始终存在相互作用的电磁斥力 D．底座与手表之间插入一张薄纸，手表就不能进行无线充电了 2．如图所示，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是（　　） A．A比B先亮 B．B比A先亮 C．A、B一起亮 D．无法判断哪个灯泡先亮 3．高铁在高速行驶，如遇紧急情况需要制动刹车时，现均使用电磁制动技术。电磁制动的原理可简化为如图模型，把一条形磁铁用一根弹簧悬挂，在条形磁铁正下方桌面上放置一线圈，把条形磁铁向下拉一定距离由静止释放，发现条形磁铁很快停止振动。不计空气阻力，则条形磁铁上下振动过程中。下列说法正确的是（　　） A．线圈对条形磁铁的作用力一直做正功 B．线圈对条形磁铁的作用力一直做负功 C．线圈中电流方向一直不变 D．线圈对桌面压力一直增大 4．考生进入考场时，监考老师会用金属探测器对考生进行检查，当探测器靠近金属块时就会发出警报。下列说法正确的是（　　） A．探测器靠近金属块时，会在金属块内形成涡流 B．探测器仅由金属线圈构成，无电源及其他电阻 C．探测器内的感应电流越小，探测器越灵敏 D．探测器利用了电磁驱动原理 5．如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为阻值为2R的金属棒，一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度水平匀速转动，转动时棒与圆环接触良好，在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和一个平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．带电微粒带负电 B．若增大角速度，微粒将向下运动 C．金属棒产生的电动势为 D．电阻消耗的电功率为 6．如图所示，同种材料制成的单匝正方形金属线圈甲和乙，在外力作用下以相同速率v0匀速进入单边界有界匀强磁场中，速度方向和磁场边界垂直。已知甲、乙两线圈质量相等、粗细均匀，乙的边长是甲边长的2倍。甲、乙两线圈进入磁场过程中产生的热量之比为（　　） A．4∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．1∶1 7．如图所示，左侧有一垂直纸面向外的磁场，一个线圈的两个端点、与内阻很大的电压表相连，线圈内磁通量变化的规律满足，在的时间内（    ） A．线圈有缩小的趋势 B．电压表的示数不变 C．电压表的示数先增大后减小 D．线圈中有顺时针方向的感应电流 8．如图1所示，矩形导线框固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面。规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中沿着方向为感应电流的正方向。要在线框中产生如图2所示的感应电流，则磁感应强度随时间变化的规律可能为 A．B．C．D． 9．（多选）某同学用如图所示的电路研究断电自感现象。闭合开关S，小灯泡A发光；再断开S，小灯泡A闪亮一下后渐渐熄灭。你认为有可能造成小灯泡A闪亮的原因是（　　） A．电源的电动势较大 B．线圈L的直流电阻较小 C．小灯泡A的灯丝断了 D．小灯泡A灯丝电阻较大 10．（多选）高频焊接原理示意图如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，下列情况中能使焊接处消耗的电功率增大的是（　　） A．其他条件不变，增大交变电流的电压 B．其他条件不变，增大交变电流的频率 C．感应电流相同的条件下，增大焊接处的接触电阻 D．感应电流相同的条件下，减小焊接处的接触电阻 11．（多选）如图甲所示，半径为R、单位长度电阻为r的n匝圆形闭合线圈平放在水平桌面上，处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．0 ~ 2t0时间内，线圈中的电流方向为逆时针 B．0 ~ 2t0时间内，穿过线圈的磁通量变化量为 C．2t0 ~ 3t0时间内，线圈内的感应电流大小为 D．2t0 ~ 3t0时间内，流过线圈某横截面的电荷量为 12．（多选）闭合铝环固定在水平桌面上，条形磁铁下端是N极、上端是S极，磁铁在铝环正上方较低处无初速度释放，在磁铁开始下落到碰到桌面的过程中，下列判断正确的是（　　） A．磁铁的速度增大、加速度减小 B．铝环对桌面的压力大小保持不变 C．磁铁的动能转化为铝环中的焦耳热 D．铝环中存在自下往上看沿顺时针方向的感应电流 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共2小题，共16分） 13．为探究影响感应电流方向的因素，两位同学做了如下的实验。 (1)小李同学选用图（甲）中的器材模仿法拉第的实验进行探究 ①为了保证实验现象明显，电源选用 ；电表选用 ；（填写器材前的代码） A．低压直流电源    B．低压交流电源    C． 220V交流电源    D．灵敏电流计 E. 0~0.6A量程的电流表    F. 0~0.6V量程的电压表 ②实验过程中，记录的实验现象如下表所示，观察四项实验结果，能够得出结论，产生感应电流的条件与 的变化有关？（选填“A”“B”或“C”） 磁场    B．电场    C． 闭合导体回路包围的面积 开关和变阻器的状态 线圈B中是否有电流 开关闭合瞬间 有 开关断开瞬间 有 开关闭合时，滑动变阻器不动 无 开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片 有 (2)小张同学用导轨、导体棒、电表、导线组成图（乙）所示的电路，整个电路处于垂直导轨的磁场中，当导体棒在金属导轨上向右移动时，电表中有电流，得出结论，产生感应电流的条件与________的变化有关？（选填“A”“B”或“C”） A．磁场 B．电场 C．闭合导体回路包围的面积 14．利用如图所示的实验装置进行“探究感应电流方向”的实验。 (1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在 （填“a”或“b”）位置。 (2)下列操作不能产生感应电流的是______。 A．开关闭合瞬间 B．开关闭合后，滑动变阻器滑片不动 C．开关断开瞬间 D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片 (3)将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关S闭合，以下操作中也能使电流计指针右偏的是______。 A．拔出线圈A B．将滑动变阻器的滑片向左移动 C．将滑动变阻器的滑片向右移动 (4)某同学第一次将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片快速向右移动，发现第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是线圈B中的 （填“磁通量”“磁通量的变化”或“磁通量的变化率”）第二次比第一次的大。 四．计算题（本题共3小题，共36分） 15．如图所示，水平面内固定一光滑金属导轨，导轨电阻不计，导轨上接有一规格为“”的小灯泡，与的夹角为，与垂直，长度。将电阻不计、足够长的直金属棒放在导轨上，金属棒始终与平行，与导轨交点为G、H。初始时金属棒与间的距离，空间存在垂直纸面（导轨平面）向外的匀强磁场，磁感应强度大小。在外力作用下，金属棒从初始位置以某初速度向左做直线运动，小灯泡一直正常发光（可视为纯电阻），，。求： (1)初始时通过金属棒的电流方向和金属棒的速度大小； (2)从初始位置开始，金属棒向左运动所需的时间t。 16．如图所示，竖直面内两条长直金属导轨成楔形分布，所夹角度为2θ，上端相连于О点，导轨电阻不计，处于方向垂直于导航平面、磁感应强度为B的匀强磁场中。一质量为m的导体棒受到向上的拉力，以速度v匀速向下运动。导体棒单位长度的电阻为r0，重力加速度为g，不计一切阻力。当导体棒从О点开始向下运动距离为d时，求 (1)导体棒产生的感应电动势； (2)通过导体棒的电流和通过的电荷量； (3)拉力的功率。 17．如图（a），两组平行金属导轨在同一水平面固定，间距分别为d和1.5d，分别连接电阻R1、R2，边长为d的正方形区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化关系如图（b）所示。t = 0时，在距磁场左边界d处，一长为1.5d的均匀导体棒在外力作用下，以恒定速度v0向右运动，直至通过磁场，棒至磁场左边界时与两组导轨同时接触。导体棒阻值为3R，R1、R2的阻值分别为2R、R，其他电阻不计，棒与导轨垂直且接触良好。求： (1)时间内，R1中的电流方向及其消耗的电功率P； (2)时间内，棒受到的安培力F的大小和方向。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章《电磁感应》单元测试卷（解析版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）：  选择性必修第二册第2章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．如图为智能手表采用的无线充电方式简化图，充电底座提供220V的交流电压，手表端获得5V的交流电压，下列关于无线充电方式简化图的说法正确的是（　　） A．底座与手表上的线圈匝数之比肯定为44∶1 B．无线充电手表线圈与底座线圈之间发生了互感现象 C．充电过程中底座与手表之间始终存在相互作用的电磁斥力 D．底座与手表之间插入一张薄纸，手表就不能进行无线充电了 【答案】B 【详解】A.由于手表线圈与底座线圈之间存在漏磁，故两线圈之比不等于电压比，故A错误； B.无线充电是底座线圈磁场变化引起手表充电线圈磁通量变化，是手表线圈与底座线圈之间发生了互感现象，故B正确； C.根据楞次定律，底座线圈电流减小时，手表线圈产生同向电流，两者有吸引力，底座线圈电流增大时，手表线圈产生反向电流，两者有排斥力，故C错误； D.底座与手表之间插入一张薄纸，手表线圈仍能感应出电流，故D错误。 故选B。 2．如图所示，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是（　　） A．A比B先亮 B．B比A先亮 C．A、B一起亮 D．无法判断哪个灯泡先亮 【答案】B 【详解】S闭合时，由于线圈上产生自感电动势，阻碍电流的增大，因此B比A先亮，故选B。 3．高铁在高速行驶，如遇紧急情况需要制动刹车时，现均使用电磁制动技术。电磁制动的原理可简化为如图模型，把一条形磁铁用一根弹簧悬挂，在条形磁铁正下方桌面上放置一线圈，把条形磁铁向下拉一定距离由静止释放，发现条形磁铁很快停止振动。不计空气阻力，则条形磁铁上下振动过程中。下列说法正确的是（　　） A．线圈对条形磁铁的作用力一直做正功 B．线圈对条形磁铁的作用力一直做负功 C．线圈中电流方向一直不变 D．线圈对桌面压力一直增大 【答案】B 【分析】本题考查楞次定律。感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量的变化，从而判断受力方向，根据楞次定律结合右手定则判断电流的方向，结合牛顿第三定律分析桌面的压力。 【详解】AB．根据楞次定律“来拒去留”可得，条形磁铁向上运动时，线圈对条形磁铁的作用力向下，条形磁铁向下运动时，线圈对条形磁铁的作用力向上，该作用力一直做负功，A项错误，B项正确； C．条形磁铁向上运动时，线圈中磁通量向下减小；条形磁铁向下运动时，线圈中磁通量向下增加，根据楞次定律“增反减同”可得，线圈中电流方向不断变化，C项错误； D．根据楞次定律的“来拒去留”可知，条形磁铁向上运动时，线圈中磁通量减小，可知条形磁铁对线圈有向上的作用力，则线圈对桌面的压力减小；条形磁铁向下运动时，线圈中磁通量增加，则条形磁铁对线圈有向下的作用力，则线圈对桌面的压力增加，D项错误。 故选B。 4．考生进入考场时，监考老师会用金属探测器对考生进行检查，当探测器靠近金属块时就会发出警报。下列说法正确的是（　　） A．探测器靠近金属块时，会在金属块内形成涡流 B．探测器仅由金属线圈构成，无电源及其他电阻 C．探测器内的感应电流越小，探测器越灵敏 D．探测器利用了电磁驱动原理 【答案】A 【详解】AB．金属探测器内有金属线圈，打开探测器内的电源后，线圈中通有变化的电流，从而在空间产生变化的磁场，当探测器靠近金属块时，金属块内的磁通量发生变化而产生涡流，涡流产生的磁场又影响金属探测器内线圈的电流，从而导致探测器发出警报，故A正确，B错误； C．在同种情况下，探测器内的感应电流越大，探测器越灵敏，故C错误； D．探测器利用了电磁感应原理，故D错误。 故选A。 5．如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为阻值为2R的金属棒，一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度水平匀速转动，转动时棒与圆环接触良好，在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和一个平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．带电微粒带负电 B．若增大角速度，微粒将向下运动 C．金属棒产生的电动势为 D．电阻消耗的电功率为 【答案】D 【详解】A．导体棒转动时，根据右手定则可知，产生的感应电流流过电阻R的方向向上，可知电容器下板带正电，带电微粒带正电，选项A错误； B．若增大角速度，则电容器两板间电压变大，场强变大，向上的电场力变大，可知微粒将向上运动，选项B错误； C．金属棒产生的电动势为 选项C错误； D．感应电流 电阻消耗的电功率为 选项D正确。 故选D。 6．如图所示，同种材料制成的单匝正方形金属线圈甲和乙，在外力作用下以相同速率v0匀速进入单边界有界匀强磁场中，速度方向和磁场边界垂直。已知甲、乙两线圈质量相等、粗细均匀，乙的边长是甲边长的2倍。甲、乙两线圈进入磁场过程中产生的热量之比为（　　） A．4∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．1∶1 【答案】C 【详解】根据题意，令甲、乙边长分别为a、2a，甲、乙两线圈进入磁场过程中产生的感应电动势分别为 ， 甲乙产生的感应电流分别为 ， 根据电阻定律有 ， 由于甲、乙两线圈质量相等，则有 甲、乙两线圈进入磁场过程中产生的热量分别为 ， 其中 ， 解得 故选C。 7．如图所示，左侧有一垂直纸面向外的磁场，一个线圈的两个端点、与内阻很大的电压表相连，线圈内磁通量变化的规律满足，在的时间内（    ） A．线圈有缩小的趋势 B．电压表的示数不变 C．电压表的示数先增大后减小 D．线圈中有顺时针方向的感应电流 【答案】B 【详解】AD．由楞次定律可知线圈中将产生逆时针方向的感应电流，线圈有扩大的趋势，AD错误； BC．题意可知线圈内的磁通量均匀减少，则线圈产生的感应电动势大小不变，故电压表的示数不变，B正确，C错误； 故选B。 8．如图1所示，矩形导线框固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面。规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中沿着方向为感应电流的正方向。要在线框中产生如图2所示的感应电流，则磁感应强度随时间变化的规律可能为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．A图中，在时间内，磁场垂直纸面向里，且均匀增大，根据楞次定律知，感应电流的方向为，与规定的正方向相反，感应电流为负值，故A错误； B．B图中，在时间内，磁场垂直纸面向里，且均匀减小，根据楞次定律知，感应电流的方向为，与规定的正方向相同，根据法拉第电磁感应定律知，产生的感应电动势为定值，则感应电流为定值，同理，在时间内，感应电流的方向为，与规定的正方向相反，感应电流为负值，且为定值，故B正确； C．C图中，在时间内，磁场垂直纸面向里，且均匀减小，根据楞次定律知，感应电流的方向为，与规定的正方向相同，根据法拉第电磁感应定律知，产生的感应电动势为定值，则感应电流为定值，在时间内，磁场方向垂直纸面向外，且均匀增大，根据楞次定律知，感应电流的方向仍然为，与规定的正方向相同，故C错误； D．D图中，在时间内，磁感应强度大小不变，穿过线框的磁通量不变，不会产生感应电流，同理在时间内也不会产生感应电流，故D错误。 故选B。 9．（多选）某同学用如图所示的电路研究断电自感现象。闭合开关S，小灯泡A发光；再断开S，小灯泡A闪亮一下后渐渐熄灭。你认为有可能造成小灯泡A闪亮的原因是（　　） A．电源的电动势较大 B．线圈L的直流电阻较小 C．小灯泡A的灯丝断了 D．小灯泡A灯丝电阻较大 【答案】BD 【分析】本题考查研究断电自感现象。明确小灯泡闪亮的原因，知道根据楞次定律，当线圈中磁通量发生变化时，电路中电流如何变化。 灯泡闪亮与不闪亮与电源电动势无关，主要取决于电路稳定时流过小灯泡的电流和断开开关时的电流相比，稳定时电流大，不闪亮，稳定时电流小，断开开关时电流大，小灯泡闪亮。 【详解】A．断开开关时，小灯泡A能否发生闪亮，取决于流过小灯泡A的电流有没有增大，与电源的电动势无关，故A错误； B．若线圈L的电阻较小，稳定时流过小灯泡A的电流小于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过小灯泡A的电流从线圈原来的电流逐渐减小，小灯泡A发生闪亮现象，故B正确； C．小灯泡A的灯丝断了，灯泡将不亮，故C错误； D．若小灯泡A灯丝的直流电阻较大，稳定时流过小灯泡A的电流小于线圈的电流，断开开关时，流过小灯泡A的电流从线圈原来的电流逐渐减小，小灯泡A将发生闪亮现象，故D正确。 故选BD。 10．（多选）高频焊接原理示意图如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，下列情况中能使焊接处消耗的电功率增大的是（　　） A．其他条件不变，增大交变电流的电压 B．其他条件不变，增大交变电流的频率 C．感应电流相同的条件下，增大焊接处的接触电阻 D．感应电流相同的条件下，减小焊接处的接触电阻 【答案】ABC 【详解】A．增大交变电流的电压，其他条件不变，则线圈中交变电流增大，磁通量变化率增大，因此产生的感应电动势增大，感应电流也增大，那么焊接处消耗的电功率增大，故A正确； B．高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处消耗的电功率越大，故B正确； CD．感应电流相同条件下，增大焊接缝的接触电阻，由可知焊缝处消耗的电功率增大，故C正确，D错误。 故选ABC。 11．（多选）如图甲所示，半径为R、单位长度电阻为r的n匝圆形闭合线圈平放在水平桌面上，处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．0 ~ 2t0时间内，线圈中的电流方向为逆时针 B．0 ~ 2t0时间内，穿过线圈的磁通量变化量为 C．2t0 ~ 3t0时间内，线圈内的感应电流大小为 D．2t0 ~ 3t0时间内，流过线圈某横截面的电荷量为 【答案】AD 【详解】A．0 ~ 2t0时间内，线圈中向里的磁通量增大，根据楞次定律得，线圈中的电流方向为逆时针，故A正确； B．0 ~ 2t0时间内，穿过线圈的磁通量变化量为 故B错误； C．2t0 ~ 3t0时间内，线圈内的感应电动势为 线圈内的感应电流大小为 故C错误； D．2t0 ~ 3t0时间内，流过线圈某横截面的电荷量为 联立以上解得 故D正确。 故选AD。 12．（多选）闭合铝环固定在水平桌面上，条形磁铁下端是N极、上端是S极，磁铁在铝环正上方较低处无初速度释放，在磁铁开始下落到碰到桌面的过程中，下列判断正确的是（　　） A．磁铁的速度增大、加速度减小 B．铝环对桌面的压力大小保持不变 C．磁铁的动能转化为铝环中的焦耳热 D．铝环中存在自下往上看沿顺时针方向的感应电流 【答案】AD 【详解】A．磁铁下落过程，铝环中产生感应电流，根据“来拒去留”的结论知，由于铝环处磁场增强且磁铁下落速度增大，磁铁和铝环间向上的安培力及其反作用力逐渐增大，由牛顿第二定律 知磁铁的加速度减小，与速度同向，速度增大，故A正确； B．由平衡条件知 桌面对铝环的支持力增大，根据牛顿第三定律可知铝环对桌面的压力增大，故B错误； C．下落过程磁铁的重力势能转化为磁铁的动能和铝环中的焦耳热，故C错误； D．由楞次定律知铝环中存在自下往上看沿顺时针方向的感应电流，故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共2小题，共16分） 13．为探究影响感应电流方向的因素，两位同学做了如下的实验。 (1)小李同学选用图（甲）中的器材模仿法拉第的实验进行探究 ①为了保证实验现象明显，电源选用 ；电表选用 ；（填写器材前的代码） A．低压直流电源    B．低压交流电源    C． 220V交流电源    D．灵敏电流计 E. 0~0.6A量程的电流表    F. 0~0.6V量程的电压表 ②实验过程中，记录的实验现象如下表所示，观察四项实验结果，能够得出结论，产生感应电流的条件与 的变化有关？（选填“A”“B”或“C”） 磁场    B．电场    C． 闭合导体回路包围的面积 开关和变阻器的状态 线圈B中是否有电流 开关闭合瞬间 有 开关断开瞬间 有 开关闭合时，滑动变阻器不动 无 开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片 有 (2)小张同学用导轨、导体棒、电表、导线组成图（乙）所示的电路，整个电路处于垂直导轨的磁场中，当导体棒在金属导轨上向右移动时，电表中有电流，得出结论，产生感应电流的条件与________的变化有关？（选填“A”“B”或“C”） A．磁场 B．电场 C．闭合导体回路包围的面积 【答案】(1) A D A (2)C 【详解】（1）①[1][2]依据电磁感应现象，结合实验器材，为了保证实验现象明显，电源选用低压直流电源，即选用A；而电表选用灵敏电流计，即选用D； ②[3]由以下开关和变阻器的状态与线圈中是否有电流关系 开关和变阻器的状态 线圈B中是否有电流 开关闭合瞬间 有 开关断开瞬间 有 开关闭合时，滑动变阻器不动 无 开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片 有 可知产生感应电流的条件与磁场的变化有关。 故选A。 （2）整个电路处于垂直导轨的磁场中，当导体棒在金属导轨上向右移动时，电表中有电流，得出结论，产生感应电流的条件与闭合导体回路包围的面积的变化有关。 故选C。 14．利用如图所示的实验装置进行“探究感应电流方向”的实验。 (1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在 （填“a”或“b”）位置。 (2)下列操作不能产生感应电流的是______。 A．开关闭合瞬间 B．开关闭合后，滑动变阻器滑片不动 C．开关断开瞬间 D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片 (3)将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关S闭合，以下操作中也能使电流计指针右偏的是______。 A．拔出线圈A B．将滑动变阻器的滑片向左移动 C．将滑动变阻器的滑片向右移动 (4)某同学第一次将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片快速向右移动，发现第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是线圈B中的 （填“磁通量”“磁通量的变化”或“磁通量的变化率”）第二次比第一次的大。 【答案】(1)a (2)B (3)C (4)磁通量的变化率 【详解】（1）滑动变阻器采用限流接法，为了确保安全，开关闭合前，滑动变阻器接入电阻应为最大值，即滑动变阻器的滑片应放置在a端。 （2）A．开关闭合瞬间，线圈A电流发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中能够产生感应电流，A不符合题意； B．开关闭合后，滑动变阻器滑片不动，线圈A电流不发生变化，穿过线圈B的磁通量没有发生变化，线圈B中不能够产生感应电流，B符合题意； C．开关断开瞬间，线圈A电流发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中能够产生感应电流，C不符合题意； D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片，线圈A电流发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中能够产生感应电流，D不符合题意。 故选B。 （3）A．将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，线圈A电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，线圈B中产生感应电流，此时发现电流计指针右偏，表明当穿过线圈B的磁通量增大时，电流计指针将向右偏，当拔出线圈A时，穿过线圈B的磁通量减小，则电流计指针将向左偏，故A错误； B．将滑动变阻器的滑片向左移动，滑动变阻器接入电阻增大，通过线圈A的电流减小，则穿过线圈B的磁通量减小，结合上述可知，电流计指针将向左偏，故B错误； C．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电阻减小，通过线圈A的电流增大，则穿过线圈B的磁通量增大，结合上述可知，电流计指针将向右偏，故C正确。 故选C。 （4）电流计指针的摆动幅度较大，表明B中产生的感应电流较大，B中的感应电动势较大，第一次将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片快速向右移动，发现第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是线圈B中的磁通量的变化率第二次比第一次的大。 四．计算题（本题共3小题，共36分） 15．如图所示，水平面内固定一光滑金属导轨，导轨电阻不计，导轨上接有一规格为“”的小灯泡，与的夹角为，与垂直，长度。将电阻不计、足够长的直金属棒放在导轨上，金属棒始终与平行，与导轨交点为G、H。初始时金属棒与间的距离，空间存在垂直纸面（导轨平面）向外的匀强磁场，磁感应强度大小。在外力作用下，金属棒从初始位置以某初速度向左做直线运动，小灯泡一直正常发光（可视为纯电阻），，。求： (1)初始时通过金属棒的电流方向和金属棒的速度大小； (2)从初始位置开始，金属棒向左运动所需的时间t。 【答案】(1)电流方向为由H到G， (2) 【详解】（1）根据右手定则可知，通过金属棒的电流方向为由H到G 感应电动势 解得 （2）金属棒向左运动时，G、H间的长度 金属棒与导轨围成面积的增加量 灯泡电阻 解得 通过灯泡的电荷量 通过灯泡的电流 解得 金属棒运动的时间 解得 16．如图所示，竖直面内两条长直金属导轨成楔形分布，所夹角度为2θ，上端相连于О点，导轨电阻不计，处于方向垂直于导航平面、磁感应强度为B的匀强磁场中。一质量为m的导体棒受到向上的拉力，以速度v匀速向下运动。导体棒单位长度的电阻为r0，重力加速度为g，不计一切阻力。当导体棒从О点开始向下运动距离为d时，求 (1)导体棒产生的感应电动势； (2)通过导体棒的电流和通过的电荷量； (3)拉力的功率。 【答案】(1) (2)； (3) 【详解】（1）运动距离为d时，导体棒的有效切割长度为 此时感应电动势为 （2）有效电阻为 根据欧姆定律可得，电路中的电流为 由此可知电流恒定，下落时间 通过的电荷量 （3）匀速下落，导体棒处于平衡状态 联立解得 17．如图（a），两组平行金属导轨在同一水平面固定，间距分别为d和1.5d，分别连接电阻R1、R2，边长为d的正方形区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化关系如图（b）所示。t = 0时，在距磁场左边界d处，一长为1.5d的均匀导体棒在外力作用下，以恒定速度v0向右运动，直至通过磁场，棒至磁场左边界时与两组导轨同时接触。导体棒阻值为3R，R1、R2的阻值分别为2R、R，其他电阻不计，棒与导轨垂直且接触良好。求： (1)时间内，R1中的电流方向及其消耗的电功率P； (2)时间内，棒受到的安培力F的大小和方向。 【答案】(1)N到M， (2)，水平向左 【详解】（1）由图（b）可知在时间段内，磁场均匀增加，根据楞次定律可知R1中的电流方向为N到M；这段时间内的感应电动势根据法拉第电磁感应定律有 时间内，导体棒在MN之间的电阻为2R，所以电流为 R1的功率为 （2）在时间内根据左手定则可知棒受到的安培力方向水平向左；分析电路可知MN之间的部分导体棒相当于电源；MN之外的部分和R2串联然后再和R1并联，并联电路的总电阻为 回路中的总电阻为 根据 可得 1 学科网（北京）股份有限公司 $$