第二章 电磁感应 章末复习课件-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第二章电磁感应章末复习 知 识 点 导 学 1.下列关于教材中四幅插图的说法正确的是( ) A. 图甲：金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有装金属 B. 图乙：摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会以相同的速度同向转动 C. 图丙：真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而 冶炼金属 D. 图丁：微安表的表头，在运输时连接正、负接线柱保护电表指针，利用了电磁阻 尼原理 D 2.如图所示，一根有裂缝的空心铝管竖直放置。让一枚磁性比较强的永磁体从管口处由静止下落，磁体在管内运动时没有跟铝管内壁发生摩擦。则磁体( ) A. 在管内的加速度越来越大 B. 受到铝管中涡流的作用力方向一直向下 C. 受到铝管中涡流的作用力方向一直向上 D. 受到铝管中涡流的作用力方向先向上后向下 C 3.如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈I突然缩小为线圈Ⅱ，关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)，说法正确的是( ) 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. 先有逆时针方向的感应电流后有顺时针方向的感应电流 D. 无感应电流 A 4.图甲为手机无线充电，其充电原理如图乙。充电底座接交流电源，对充线电底座供电。若在某段时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度大小逐渐增大。下列说法正确的是( ) A. 受电线圈的工作原理是 “电流的磁效应” B. 送电线圈内的电流大小在逐渐减小 C. 受电线圈中感应电流方向由 c→d D. 受电线圈有扩张趋势 C 5.如图所示，一倾斜的金属框架上放有一根金属棒，由于摩擦力作用，金属棒在没有磁场时处于静止状态。从t0时刻开始给框架区域内加一个垂直框架平面向上的逐渐增强的磁场，到t1时刻时，金属棒开始运动，则在这段时间内，棒所受的摩擦力( ) A. 不断增大 B. 不断减小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 C 6.正方体 abcd—a1b2c3d4的上表面水平，沿中心线0102，放置一根通有恒定电流I 的长直导线，现使一闭合金属小圆环沿不同方向以相同速率做匀速直线运动，运动过程中圆环平面始终水平。下列说法正确的是（ ） A. a点与c点的磁感应强度相同 B. 小圆环的圆心从ad边的中点竖直向上运动时， 小圆环中无感应电流 C. 小圆环的圆心从b1移到c1过程中，穿过小圆环 的磁通量先增加后减少 D. 小圆环的圆心从a移到d与从a移到c，小圆环的平均感应电动势相等 B 7.两个宽度均为a的竖直边界区域如图，区域内匀强磁场的磁感应强度的大小相等、方向相反，且方向与纸面垂直。现有直角边长为a的等腰直角三角形导线框从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域。若以顺时针方向为电流的正方向，则线框中产生的感应电流i与线框移动距离x的关系图像是( ) C 8.如图1，匝数N=100、边长为L=0.5 m、电阻R=2Ω、重力未知的正方形金属线框用两根均带有拉力传感器(图中未画出)的绝缘轻绳悬挂在天花板上。位于线框中间的虚线上方充满磁场，磁感应强度按B=kt (k未知且为恒量，式中各量的单位均为国际单位制单位)变化，电脑显示每个拉力传感器的示数变化如图2，整个过程中轻绳未断且线框始终处于静止状态。不考虑线框的形变和电阻的变化。下列说法正确的是( ) A. 线框的重力为10N B. k的值为 C. 0~2s时间内通过金属线框某一横截面的电荷量为20C D. 0~2s时间内线框的热功率为4W B 9.（多选）法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是( ) A. 若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B. 若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流过电阻R C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为 原来的2倍 AB 10.(多选)如图，光滑绝缘水平面上两虚线之间区域内存在范围足够大的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里。边长为a、总电阻为R的正方形导线框PQMN沿与磁场边界成45°角方向运动进入磁场，如图所示。当对角线PM 刚进入磁场时，线框的速度大小为v，此时线框( ) A. 感应电流大小为 B. 感应电流大小为 C. 受安培力大小为 D. 受安培力大小为 BD 11.(多选)图1中(A表示电流传感器，在用图1的电路研究自感现象时，电流传感器显示各时刻通过线圈L(直流电阻为0)的电流如图2。已知灯泡的电阻与定值电阻R相同且不随电流变化，可以判定( ) A. 闭合 S时灯泡缓慢变亮，断开S时灯泡缓慢熄灭 B. 1.0×10-3s前后，S由闭合变为断开 C. 1.2×10-3s时，通过灯泡的电流方向为从右向左 D. 1.1×10-3s时，灯泡的功率约为5.0×10-4s时的二分一 BC 12.(多选)如图，在水平面内固定有两根相互平行的无限长光滑金属导轨，其间距为L，电阻不计。在虚线l1的左侧存在竖直向上的匀强磁场，在虚线l2的右侧存在竖直向下的匀强磁场，两部分磁场的磁感应强度大小均为B。与导轨垂直的金属棒ad、bc的电阻均为R，质量分别为m、2m，分别静止于两磁场中。现突然给ad 棒一个水平向左的初速度v0，下列说法正确的是( ) A. 两金属棒组成的系统的动量守恒 B. 两金属棒始终受到水平向右的安培力 C. 两棒达到稳定时速度大小均为v0 D. ad 棒向左运动的过程中，ad 棒产生的焦耳热为m CD 13.小华同学正在进行“探究法拉第电磁感应现象”实验。 (1)已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图部分连接，要把电路连接完整且正确，则M连接到接线柱 (选填“a" “ b" 或“ c”)，N连接到接线柱___(选填“a" “b” 或 “c” )。 (2)正确连接电路后，开始实验探究，小华同学发现当他将开关闭合瞬间，灵敏电流计指针向左偏转，则他保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动时，灵敏电流计的指针向 (选填“左"或“右”)偏转，由此可以判断 。 A. 滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，灵敏电流计的指针向左偏转 B. 线圈A中的铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计的指针 向右偏转 C. 滑动变阻器的滑片P匀速向左滑动，灵敏电流计的指针静止在中央 (3)实验中小华同学发现在两次电磁感应现象中，第一次电流计的指针摆动的幅度比第二次指针摆动的幅度大，原因是线圈中第一次的 (选填“磁通量" “磁通量的变化量" 或 “磁通量的变化率" )比第二次的大。 答案（1）c a （2）右 B （3）磁通量的变化率 14.某同学想应用楞次定律判断线圈缠绕方向，设计的实验装置原理图如图甲。选用的器材有：一个磁性很强的条形磁铁，两个发光二极管(电压在1.5V至5V都可发光且保证安全)，一个多用电表，导线若干。操作步骤如下: ①用多用电表的电阻挡测出二极管的正、负极; ②把二极管、线圈按如图甲所示电路用导线连接成实验电路; ③把条形磁铁插人线圈时，二极管B发光；拔出时，二极管A发光； ④根据楞次定律判断出线圈的缠绕方向。请回答下列问题: (1)线圈缠绕方向如图乙中的___ [选填 “(a)” 或 “(b)”]。 (2)条形磁铁运动越快，二极管发光的亮度就越大，这说明感应电动势随 的增大而增大。 答案：(a) 磁通量的变化率 (3)为进一步研究，他又做了如图丙所示实验:磁体从线圈上方靠近线圈的位置由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t变化的图像应该是下图中的____。(填字母序号) B (4)实验结束后，该同学又对教材中断电自感实验做了如下改动。在两条支路上分别串联电流传感器，再按教材要求，断开电路并记录下两支路的电流情况如图，由图可知:①断电瞬间，灯泡电流瞬间___。(选填 “增大" “减小" 或 “不变”) ②断电瞬间，灯泡中电流与断开前方向 。(选填 “相同" 或 “相反”) ③在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将_____。(选填 “变长" “变短” 或 “不变” ) 答案：增加，相反，变短 15.如图甲，一个阻值为R的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为2r，在线圈中存在垂直于线圈平面向里的半径为r的圆形匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙，图中B0和t0已知，导线电阻不计。求: (1) 0至t0时间内，电阻R1两端的电压U; (2) 0至t0时间内，通过电阻R1的电荷量q; (3)0 至t0时间内，电阻R1上的热功率P。 答案（1）（2）（3） 16.如图，在竖直平面内的x0y坐标系中有水平向里的磁场，磁感应强度大小沿x轴方向均相同，沿y轴正方向以()的规律均匀增大。一正方形线框abcd 的a点与原点0重合，并沿x轴正方向水平抛出，下降高度h后线框开始做匀速运动。已知线框的边长为L、质量为m、电阻为R，重力加速度为g，不计空气阻力。求: (1)线框匀速运动时沿y轴方向的速度大小vy; (2)线框下落高度h的过程中产生的焦耳热 Q。 答案：（1） （2） 17.如图，水平面内固定有平行长直金属导轨ab、cd和金属圆环；金属杆MN垂直导轨静止放置，金属杆OP一端在圆环圆心0处，另一端与圆环接触良好。水平导轨区域、圆环区域有等大反向的匀强磁场。OP绕0点逆时针匀速转动；闭合K，待MN匀速运动后，使OP停止转动并保持静止。已知磁感应强度大小为B，MN质量为m，OP的角速度为ω，OP长度、MN长度和平行导轨间距均为L，MN和OP的阻值均为r，忽略其余电阻和一切摩擦，求: (1)闭合K瞬间MN所受安培力的大小和方向; (2)MN匀速运动时的速度大小; (3)从OP停止转动到MN停止运动的过程，MN 产生的焦耳热。 答案：（1）（2）（3）m 18.电阻不计的平行金属导轨ACD与EFGH如图放置，AC与EF 段在同一水平面内且粗糙，CD与GH 段倾斜且光滑，C、F、G连接处接触良好，CD和GH与水平面成θ角，空间中存在匀强磁场，磁感应强度大小为B=1T，方向竖直向上，倾斜导轨间距为，水平导轨间距为2L，金属棒ab、cd 质量相等，均为m=1kg，接入回路的电阻均为R=0.5Ω，两金属棒间用轻质绝缘细线相连，中间跨过一个理想定滑轮，两金属棒运动时与导轨充分接触，两金属棒始终垂直于导轨且始终不会与滑轮相碰，金属导轨足够长，不计导轨电阻，不计空气阻力，。现将两金属棒由静止释放，释放瞬间 ab 棒与 cd 棒的加速度大小均为1m/s。 (1)求cd棒与导轨间的动摩擦因数的大小; (2)求两金属棒的速度的最大值; (3)假设金属棒ab沿倾斜导轨下滑s=m时达到最大速度， 求由静止释放至达到最大速度所用的时间。 答案：（1）0.4 （2） （3） $$