选择性必修第二册 第二章 电磁感应-【新课程暑假作业】2024-2025学年高二物理暑假作业

高二物理 第 周 年 月 日 梳 理 · 建 构 积 累 · 整 合 应 用 · 拓 展 1. 如图 ， 一质量为 m 的条形磁铁用细线悬挂在天花板上 ， 细线从一水平金 属圆环中穿过 。 现将环从位置 Ⅰ 释放 ， 环经过磁铁到达位置 Ⅱ 。 设环经过磁铁 上端和下端附近时细线的张力分别为 T 1 和 T 2 ， 重力加速度大小为 g ， 则 （ ） A. T 1 >mg ， T 2 >mg B. T 1 <mg ， T 2 <mg C. T 1 >mg ， T 2 <mg D. T 1 <mg ， T 2 >mg 2. 某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律 。 当条形磁铁自 上而下穿过固定的线圈时 ， 通过灵敏电流计的感应电流的方向是 （ ） A. a→G→b B. 先 a→G→b ， 后 b→G→a C. b→G→a D. 先 b→G→a ， 后 a→G→b 第二章 电 磁 感 应 电磁 感应 应 $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ # $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ % 楞次定律 （ 感应电流的方向 ） ） $ $ $ $ $ # $ $ $ $ $ % 内容 ： 理解 ' 感应电流的磁场总是阻碍 感应电流的磁场总是阻碍 的相对运动 右手定则 ： 适合判定 产生的感应电流的方向 法拉第电磁感应定律 （ 感应电动势的大小 ） 应 $ $ $ $ $ ） $ $ $ $ $ % 内容 ： 公式 ： E= ' 感生电动势 ： 动生电动势 ： 切割公式 ： E= 条件 ： 特殊的电磁感应现象 ） $ $ $ $ $ $ $ $ ） $ $ $ $ $ $ $ $ % 涡流 ） $ $ $ ） $ $ $ % 定义 ： 应用 互感现象 ' 电磁阻尼 电磁驱动 自感现象 ） $ $ $ ） $ $ $ % 自感电动势 ： 自感系数 ： 应用和防止 梳理 · 建构 第 1 题图 Ⅰ Ⅱ 第 2 题图 a b G S N 积累 · 整合 （ 一 ） 9 暑 假 作 业 新课程 第 周 年 月 日 3. 在如图所示的条件下 ， 闭合的矩形线圈中能产生感应电流的是 （ ） 4. 如图所示 ， 一圆形金属线圈放置在水平桌面上 ， 匀强磁场垂直桌 面竖直向下 ， 过线圈上 A 点做切线 OO′ ， OO′ 与线圈在同一平面上 。 在线 圈以 OO′ 为轴翻转 180° 的过程中 ， 线圈中电流的方向 （ ） A. 始终由 A→B→C→A B. 始终由 A→C→B→A C. 先由 A→C→B→A ， 再由 A→B→C→A D. 先由 A→B→C→A ， 再由 A→C→B→A 5. 如图所示 ， MN 、 GH 为光滑的水平平行金属导轨 ， ab 、 cd 为跨在 导轨上的两根金属杆 ， 匀强磁场垂直穿过 MN 、 GH 所在的平面 （ ） A. 若固定 ab ， 使 cd 向右滑动 ， abcd 回路有电流 ， 电流方向由 a→ b→d→c B. 若 ab 、 cd 以相同的速度一起向右滑动 ， 则 abcd 回路有电流 ， 电流方向由 c→d→b→a C. 若 ab 向左 、 cd 向右同时运动 ， 则 abcd 回路电流为零 D. 若 ab 、 cd 都向右运动 ， 且两棒速度 v cd >v ab ， 则 abcd 回路有电流 ， 电流方向由 c→d→ b→a 6. 如图所示 ， 通电螺线管置于闭合金属环 a 的轴线上 ， 当螺线管中电 流 I 减小时 （ ） A. 环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小 B. 环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小 C. 环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大 D. 环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大 7. 如图所示 ， 导线框 abcd 与直导线在同一平面内 ， 直导线中通有恒定 电流 I ， 当导线框由左向右匀速通过直导线时 ， 线框中感应电流的方向是 （ ） A. 先 dcba ， 后 abcd ， 再 dcba B. 始终 dcba C. 先 abcd ， 后 dcba ， 再 abcd D. 先 abcd ， 后 dcba A B C D 第 4 题图 第 5 题图 O O′ B B S v N B O′ O A B C O′ O N G H M a b c d 第 7 题图 v I a b c d 第 6 题图 I a 10 高二物理 第 周 年 月 日 梳 理 · 建 构 积 累 · 整 合 应 用 · 拓 展 1. 关于感应电动势的大小 ， 下列说法中正确的是 （ ） A. 线圈中磁通量变化越大 ， 线圈中产生的感应电动势一定越大 B. 线圈中磁通量越大 ， 产生的感应电动势一定越大 C. 线圈放在磁感应强度越大的地方 ， 产生的感应电动势一定越大 D. 线圈中磁通量变化越快 ， 产生的感应电动势越大 2. 如图所示 ， 半径为 r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场 B 中 ， 绕 O 轴以角速度 ω 沿逆时针方向匀速转动 ， 则通过电阻 R 的电流的方向和 大小是 （ 金属圆盘的电阻不计 ） （ ） A. 由 c 到 d ， I= Br 2 ω R B. 由 d 到 c ， I= Br 2 ω R C. 由 c 到 d ， I= Br 2 ω 2R D. 由 d 到 c ， I= Br 2 ω 2R 3. （ 多选 ） 粗细相同且由同种材料制成的 A 、 B 两线圈分 别按图甲 、 乙两种方式放入匀强磁场中 ， 甲 、 乙两图中的磁场 方向均垂直于线圈平面 ， A 、 B 线圈的匝数之比为 2 ∶ 1 ， 半径之 比为 2 ∶ 3 。 当两图中的磁场都随时间均匀变化时 （ ） A. 甲图中 ， A 、 B 两线圈中电动势之比为 2 ∶ 3 B. 甲图中 ， A 、 B 两线圈中电流之比为 3 ∶ 2 C. 乙图中 ， A 、 B 两线圈中电动势之比为 8 ∶ 9 D. 乙图中 ， A 、 B 两线圈中电流之比为 2 ∶ 3 4. 如图 ， 直角三角形金属框 abc 放置在匀强磁场中 ， 磁感应强度大小为 B ， 方向平行于 ab 边向上 。 当金属框绕 ab 边以角速度 ω 逆时针转动时 ， a 、 b 、 c 三点的电势分别为 U a 、 U b 、 U c 。 已知 bc 边的长度为 l 。 下列判断正确的 是 （ ） A. U a >U c ， 金属框中无电流 B. U b >U c ， 金属框中电流方向沿 a→b→c→a C. U bc =- 1 2 Bl 2 ω ， 金属框中无电流 D. U bc = 1 2 Bl 2 ω ， 金属框中电流方向沿 a→c→b→a 5. 如图所示 ， 把一阻值为 R 、 边长为 L 的正方形金属线框 ， 从磁感应强度为 B 的匀强磁 场中 ， 以速度 v 向右匀速拉出磁场 。 在此过程中线框中产生了电流 ， 此电流 （ ） 第 2 题图 第 3 题图 R c d B O A B A B 甲 乙 B a b c ω 第 4 题图 积累 · 整合 （ 二 ） 11 暑 假 作 业 新课程 第 周 年 月 日 A. 方向与图示箭头方向相同 ， 大小为 BLv R B. 方向与图示箭头方向相同 ， 大小为 2BLv R C. 方向与图示箭头方向相反 ， 大小为 BLv R D. 方向与图示箭头方向相反 ， 大小为 2BLv R 6. 如图所示 ， MN 、 PQ 为水平平行金属导轨 ， 左端接有定值电阻 R ， 金属棒 ab 斜放在两导轨间 ， 与导轨接触良好 ， 磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直于导轨平面 ， 设金属棒与两导轨接触点间的距离为 L ， 金属棒与导轨间夹角为 60° ， 以速度 v 水平向右匀速运动 ， 不计导 轨和金属棒的电阻 ， 则流过金属棒的电流大小为 （ ） A. BLv R B. BLv 2R C. 3 姨 BLv 2R D. 3 姨 BLv 3R 7. 如图甲所示 ， 一个圆形线圈匝数 n=1000 ， 面积 S=2×10 -2 m 2 ， 电阻 r=1 Ω ， 在线圈外接 一阻值为 R=4 Ω 的电阻 。 把线圈放入一个匀强磁场中 ， 磁场方向垂直线圈平面向里 ， 磁场 的磁感应强度 B 随时间变化的规律如图乙所示 。 求 ： （ 1 ） 0~4 s 内 ， 回路中的感应电动势 。 （ 2 ） t=5 s 时 ， 电阻两端的电压 U 。 第 5 题图 第 6 题图 B v N P Q R M a b 60° U 第 7 题图 B R a b t/s B/T 2 4 6 0.4 0.2 0 甲 乙 12 高二物理 第 周 年 月 日 梳 理 · 建 构 积 累 · 整 合 应 用 · 拓 展 8. 如图所示 ， 水平放置的平行金属导轨 MN 和 PQ 相距 l=0.50 m ， 导轨左端接一电阻 R= 0.20 Ω ， 磁感应强度 B=0.40 T 的匀强磁场 ， 方向垂直于导轨平面 ， 导体棒 ac 垂直导轨放置 ， 并能无摩擦地沿导轨滑动 ， 导轨和导体棒的电阻均可忽略不计 。 当 ac 棒以 v=4.0 m/s 的速度 水平向右匀速滑动时 ， 求 ： （ 1 ） ac 棒中感应电动势的大小 。 （ 2 ） 回路中感应电流的大小和方向 。 （ 3 ） 维持 ac 棒做匀速运动的水平外力 F 的大小和方向 。 第 8 题图 B N P Q v R M a c l 13 暑 假 作 业 新课程 第 周 年 月 日 1. 如图是冶炼金属的真空冶炼炉的示意图 ， 冶炼炉内装入被冶炼的金属 ， 线圈通入高频 交变电流 ， 这时炉内被冶炼的金属就会熔化 。 这种冶炼方法速度快 、 温度容易控制 ， 并能避 免杂质混入被冶炼金属中 ， 因此适于冶炼特种金属 。 该炉的加热原理是 （ ） A. 利用线圈中电流产生的焦耳热 B. 利用红外线 C. 利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流 D. 利用交变电流的交变磁场所激发的电磁波 2. （ 多选 ） 关于电磁阻尼 ， 下列说法正确的有 （ ） A. 当导体在磁场中运动时 ， 感应电流会使导体受到安培力 ， 安培力总是阻碍导体运动 的现象称为电磁阻尼 B. 磁电式仪表利用电磁阻尼原理使指针迅速停下来 ， 从而便于读数 C. 电磁阻尼是导体因感应电流受到的安培力对导体做负功的现象 ， 阻碍导体运动 D. 电磁阻尼现象实质上不是电磁感应现象 ， 但分析时同样遵循楞次定律 3. （ 多选 ） 如图为演示电磁驱动的装置 ， 图中 ① 是磁铁 ， ② 是电 机 ， 当电机带动磁铁旋转时 ， 靠近它们的金属圆盘 （ 图中 ③ ） 也会绕 轴转动起来 。 关于电磁驱动与电磁阻尼 ， 下列说法正确的有 （ ） A. 电磁驱动是一种非接触传动 ， 它减小了皮带或齿轮传动的粉 尘 、 噪声 、 振动等危害 ， 还能避免磨损问题 B. 电磁驱动离不开涡流 ， 正是磁场对涡流的作用力 ， 实现了这 种非接触传动 ， 而且磁铁和圆盘的转速可以达到同步 C. 电磁驱动效率可以达到 100% D. 磁电式仪表运输过程中用导线将正负接线柱短接 ， 利用了电磁阻尼 4. （ 多选 ） 金属探测器是用来探测金属的仪器 ， 关于其工作原理 ， 下列说法中正确的有 （ ） A. 探测器内的探测线圈会产生变化的磁场 B. 只有有磁性的金属物才会被探测器探测到 C. 探测到金属物是因为金属物中产生了涡流 D. 探测到金属物是因为探测器中产生了涡流 5. （ 多选 ） 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 。 如图为一手持式封口机 ， 它的 第 1 题图 第 3 题图 第 5 题图 接高频 交流电源 ① ③ ② 应用 · 拓展 （ 一 ） 14 高二物理 第 周 年 月 日 梳 理 · 建 构 积 累 · 整 合 应 用 · 拓 展 1. 在无线电仪器中 ， 常需要在距离较近处安装两个线圈 ， 并要求当一个线圈中电流有变 化时 ， 对另一个线圈中电流的影响尽量小 。 如图所示 ， 两个线圈的相对安装位置最符合该要 求的是 （ ） 2. （ 多选 ） 关于自感现象 ， 下列说法中正确的有 （ ） A. 自感现象是线圈自身的电流发生变化而引起的电磁感应现象 B. 自感电动势总是阻碍原电流的变化 C. 自感电动势的方向总是与原电流的方向相反 D. 自感电动势的方向总是与原电流的方向相同 3. 关于线圈的自感系数 ， 下面说法正确的是 （ ） A. 线圈的自感系数越大 ， 自感电动势就一定越大 B. 线圈中的电流变化越快 ， 自感系数越大 C. 线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定 A B C D 工作原理是 ： 在封口机工作时 ， 套在瓶口上的封口头内的线圈有电流通过 ， 致使靠近线圈 （ 但与线圈绝缘 ） 的铝箔自行快速发热 ， 熔化复合在铝箔上的溶胶 ， 从而粘贴在被封容器的瓶 口处 ， 达到迅速封口的目的 。 下列有关说法正确的有 （ ） A. 封口材料可用普通塑料来代替铝箔 B. 封口机工作时封口头内的线圈中有短时间的恒定电流通过 C. 可以通过控制封口头内线圈中电流的频率来设定铝箔发热的功率 D. 封口头内线圈中电流产生的磁场方向应当与铝箔表面垂直 6. 如图所示 ， 将一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极间 ， 铝框可以绕竖直 的转轴自由转动 。 转动手柄使磁铁绕竖直转轴旋转 ， 观察到铝框会随之转动 。 对这个实验现象的描述和解释 ， 下列说法中正确的是 （ ） A. 铝框的转动方向与蹄形磁铁的转动方向一定是相同的 B. 铝框的转动快慢与蹄形磁铁的转动快慢总是一致的 C. 铝框转动到其平面与磁场方向垂直的位置时 ， 铝框中的感应电流最大 D. 铝框转动到其平面与磁场方向平行的位置时 ， 铝框两个竖直边受到的磁场力均为零 第 6 题图 S N 应用 · 拓展 （ 二 ） 15 暑 假 作 业 新课程 第 周 年 月 日 D. 线圈中的电流等于零时 ， 自感系数也等于零 4. （ 多选 ） 如图所示 ， 带铁芯的电感线圈的阻值与电阻 R 的阻值相同 ， A 1 和 A 2 是两个 完全相同的电流表 ， 则下列说法中正确的有 （ ） A. 闭合 S 瞬间 ， 电流表 A 1 示数小于 A 2 示数 B. 闭合 S 瞬间 ， 电流表 A 1 示数等于 A 2 示数 C. 断开 S 瞬间 ， 电流表 A 1 示数大于 A 2 示数 D. 断开 S 瞬间 ， 电流表 A 1 示数等于 A 2 示数 5. 在如图所示的电路中 ， a 、 b 为两个完全相同的灯泡 ， L 为电感线 圈 ， E 为电源 ， S 为开关 。 关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序 ， 下列说法 正确的是 （ ） A. 合上开关 ， a 先亮 ， b 后亮 ； 断开开关 ， a 、 b 同时熄灭 B. 合上开关 ， b 先亮 ， a 后亮 ； 断开开关 ， a 先熄灭 ， b 后熄灭 C. 合上开关 ， b 先亮 ， a 后亮 ； 断开开关 ， a 、 b 同时熄灭 D. 合上开关 ， a 、 b 同时亮 ； 断开开关 ， b 先熄灭 ， a 后熄灭 6. 如图为演示自感现象的电路图 ， 其中 R 0 为定值电阻 ， 电源电动势 为 E 、 内阻为 r ， 小灯泡的灯丝电阻为 R （ 可视为不变 ）， 电感线圈的自感 系数为 L 、 电阻为 R L 。 电路接通并达到稳定状态后 ， 断开开关 S ， 可以看 到灯泡先是 “ 闪亮 ” （ 比开关断开前更亮 ） 一下 ， 然后才逐渐熄灭 ， 但实 验时发现 “ 闪亮 ” 现象并不明显 。 为了在上述实验过程中观察到更明显的 “ 闪亮 ” 现象 ， 下列措施中一定可行的是 （ ） A. 更换电感线圈中的铁芯 ， 使 L 减小 B. 更换电感线圈中的铁芯 ， 使 L 增大 C. 更换电感线圈 ， 保持 L 不变 ， 使 R L 减小 D. 更换电感线圈 ， 保持 L 不变 ， 使 R L 增大 7. 如图所示的电路 ， 开关闭合 ， 电路处于稳定状态 。 在某一时刻 ， 突然断开开关 S ， 则 通过电阻 R 1 的电流 I 随时间变化的图线可能是 （ ） 第 4 题图 第 6 题图 A 1 A 2 E ， r R S L E S b L a 第 5 题图 t 1 I t O I 1 t 1 I t O I 1 t 1 I t O I 1 t 1 I t O I 1 -I 2 A B C D S L R R 0 E ， r E S L A R 1 R 2 第 7 题图 16 高二物理 梳 理 · 建 构 积 累 · 整 合 应 用 · 拓 展 ［ 解析 ］ （ 1 ） 磁场由通电直导线产生 ， 根据安培定则 ， 霍尔元件处的磁场方向向下 ； 霍尔元件内的电流方向向 右 ， 根据左手定则 ， 安培力向内 ， 载流子是负电荷 ， 故后表面带负电 ， 前表面带正电 ， 故前表面电势较高 。 （ 2 ） 变阻器控制电流 ， 用电压表测量电压 ， 电路图如图所示 。 （ 3 ） 设前 、 后表面的距离为 d ， 最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平 衡 ， 有 q U d ＝qvB ， 根据电流微观表达式 ， 有 I＝neSv＝ne （ dh ） v ， 联立解得 B= nehU I ， 故还必须测量的物理量有电压表读数 U ， 电流表读数 I 。 6. （ 1 ） 垂直纸面向外 （ 2 ） L= （ 2 姨 -1 ） d （ 3 ） R≤ 2 姨 2 d ［ 解析 ］ （ 1 ） 磁场方向垂直于纸面向外 。 （ 2 ） 由动能定理可得 ， qU= 1 2 mv 2 ， qvB=m v 2 r ， r= d 2 ， r′= 2 姨 r ， L=2r′-2r ， 联立解得 L= （ 2 姨 -1 ） d 。 （ 3 ） 氘核恰好不能到达磁场边界 ， R=r′ ， 所以磁场区域边界应该满足的条件是 R≤ 2 姨 2 d 。 7. t= πBR 2 2U ［ 解析 ］ 设质子的质量为 m ， 电荷量为 q ， 在电场中加速的次数为 N ， 获得的最大速度为 v m ， 则 qBv m =m v 2 m R ， 粒子 获得的最大动能为 E km = 1 2 mv 2 m = q 2 B 2 R 2 2m 。 又因为 E km =NqU ， 所以 N= qB 2 R 2 2mU 。 质子圆周运动的周期为 T= 2πR v m = 2πm qB ， 可得 t=N · T 2 = πBR 2 2U 。 8. （ 1 ） a=g- μqE m （ 2 ） g （ 3 ） v= mg μqB + E B ［ 解析 ］ （ 1 ） 小环静止时 ， 只受电场力 、 重力及摩擦力作用 。 电场力水平向右 ， 摩擦力竖直向上 。 开始时 ， 小环 的加速度应为 a= mg-μqE m =g- μqE m 。 （ 2 ） 小环速度将增大 ， 产生洛伦兹力 ， 由左手定则可知 ， 洛伦兹力向左 ， 故水平方向合力将减少 ， 摩擦力减少 ， 故加速度增加 ； 当 qvB=qE 时 ， 水平方向合力为 0 ， 摩擦力减小到 0 ， 加速度达到最大 ， 所以小环由静止沿棒下落的 最大加速度为 a= mg m =g 。 （ 3 ） 当此后速度继续增大 ， 则洛伦兹力增大 ， 水平方向上的合力增大 ， 摩擦力将增大 ； 加速度将继续减小 ， 当加 速度等于 0 时 ， 即重力等于摩擦力 ， 此时小环速度达到最大 。 则有 mg=μ （ qvB-qE ）， 解得 v= mg+μqE μqB = mg μqB + E B 。 第二章 电 磁 感 应 积累 · 整合 （ 一 ） 1. A 2. D 3. B 4. A 5. D ［ 解析 ］ 根据 “ 增反减同 ”， 若固定 ab ， 使 cd 向右滑动 ， 则 abdc 回路有电流 ， 由右手定则可知电流方向由 a→c→d→b ， A 错误 ； 若 ab 、 cd 以相同的速度一起向右滑动 ， 没有磁通量的变化 ， 则 abdc 回路电流为 0 ， B 错误 ； 若 ab 向左 、 cd 向右同时运动 ， 则 abdc 回路有电流 ， 由右手定则可知电流方向由 a→c→d→b ， C 错误 ； 若 ab 、 cd 都 向右运动 ， 且两棒速度 v cd >v ab ， 则 abdc 回路有电流 ， 由右手定则可知电流方向由 c→d→b→a ， D 正确 。 6. A 7. A 积累 · 整合 （ 二 ） 1. D 2. D 3. BCD 4. C 5. A 6. C 7. （ 1 ） 1 V （ 2 ） 3.2 V ［ 解析 ］ （ 1 ） 根据法拉第电磁感应定律可得 E=n Δ椎 Δt =n ΔB Δt S 。 由题图乙可知 ， 在 0~4 s 内 ， ΔB Δt = 0.4-0.2 4 T/s= 第 5 题答图 电压表 电流表 E A R S mA mV 67 暑 假 作 业 新课程 0.05 T/s ， 解得 E=1 V 。 （ 2 ） 由题图乙可知 ， 在 4~6 s 内 ， ΔB′ Δt′ = 0.4 2 T/s=0.2 T/s ， 根据法拉第电磁感应定律有 E′=n Δ椎 Δt′ =nS ΔB′ Δt′ S=4 V 。 根据闭合电路欧姆定律有 I′= E′ R+r = 4 4+1 A=0.8 A ， 则电阻两端的电压 U=I′R=0. 8×4 V=3.2 V 。 8. （ 1 ） 0.80 V （ 2 ） 4.0 A ， 方向为逆时针 （ 3 ） 0.80 N ， 方向水平向右 ［ 解析 ］ （ 1 ） 导体棒切割磁感线产生的感应电动势为 E=Blv=0.40×0.50×4.0 V=0. 80 V 。 （ 2 ） 由右手定则可知 ， 导体棒切割磁感线产生的感应电流方向为从 c 到 a ， 即回路中感应电流沿逆时针方向 ； 根 据闭合电路欧姆定律得 I= E R = 0.80 0.20 A=4.0 A 。 （ 3 ） 由于 ac 棒做匀速直线运动 ， 说明其所受合外力为 0 ， 有 F=F 安 =BIl=0.40×4.0×0.50 N=0.80 N ， 根据左手定则 知 ， 安培力方向水平向左 ， 则外力 F 方向水平向右 。 应用 · 拓展 （ 一 ） 1. C 2. ABC ［ 解析 ］ 根据电磁阻尼的定义知 ， 当导体在磁场中运动时 ， 感应电流会使导体受到安培力 ， 安培力总是 阻碍导体运动的现象称为电磁阻尼 ， A 正确 ； 磁电式仪表利用电磁阻尼原理使指针迅速停下来 ， 从而便于读数 ， B 正 确 ； 电磁阻尼是导体因感应电流受到的安培力对导体做负功的现象 ， 阻碍导体运动 ， C 正确 ； 电磁阻尼现象实质上是 电磁感应现象 ， 分析时不仅遵循楞次定律 ， 同样也遵循法拉第电磁感应定律 ， D 错误 。 3. AD ［ 解析 ］ 电磁驱动利用磁场对涡流的作用力 ， 实现了非接触传动 ， 减小了皮带或齿轮传动的粉尘 、 噪声 、 振动等危害 ， 还能避免磨损问题 ， 但磁铁与圆盘的转速不可能达到同步 ， 有速度差 ， A 正确 ， B 错误 ； 涡流要消耗能 量 ， 所以电磁驱动效率必定小于 100% ， C 错误 ； 磁电式仪表运输过程中用导线将正负接线柱短接 ， 当指针摆动时产 生感应电流 ， 要阻碍转子的运动 ， 利用了电磁阻尼 ， D 正确 。 4. AC 5. CD ［ 解析 ］ 由涡流的产生原理可知 ， 当磁感线穿过封口处的铝箔材料时 ， 铝箔中产生涡流 ， 致使铝箔自行快 速发热 ； 而如果封口材料用普通塑料来代替 ， 则不能产生涡流 ， 不能起到加热的作用 ， A 错误 ； 由涡流的产生原理可 知 ， 穿过线圈的磁场必须是变化的磁场 ， 才能使铝箔内产生涡流 ， 所以封口机工作时封口头内的线圈中有高频变化 的电流 ， B 错误 ； 若改变封口头内线圈中电流的频率 ， 则电流产生的交变磁场的频率也发生改变 ， 则周期改变 ， 根据 法拉第电磁感应定律可知在铝箔内产生的感应电动势改变 ， 则产生的涡流大小改变 ， 封口过程中铝箔的发热功率改 变 ， 所以可以通过控制封口头内线圈中电流的频率来设定铝箔发热的功率 ， C 正确 ； 由封口机的工作原理可知 ， 封口 头内线圈中电流产生的磁场发生改变时 ， 铝箔表面的磁通量发生改变 ， 产生涡流 ， 当封口头内线圈中电流产生的磁 场方向与铝箔表面垂直时 ， 在铝箔内部产生的涡流效果最好 ， D 正确 。 6. A 应用 · 拓展 （ 二 ） 1. D ［ 解析 ］ 两个相距较近的线圈 ， 当其中的一个线圈中的电流发生变化时 ， 就在周围空间产生变化的磁场 ， 这 个变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势 ， 即发生互感现象 。 要使这种影响尽量小 ， 应采用选项 D 所示的安 装位置才符合要求 。 因为通电线圈周围的磁场分布与条形磁铁的磁场分布类似 ， 采用选项 D 所示的安装位置时 ， 变 化的磁场穿过另一线圈的磁通量最小 。 2. AB 3. C 4. AD ［ 解析 ］ 闭合 S 瞬间 ， 由于通过电感线圈的电流迅速变大 ， 导致其产生感应电动势 ， 从而阻碍电流的变大 ， 所以电流表 A 1 示数小于 A 2 示数 ， A 正确 ， B 错误 ； 断开 S 瞬间 ， 通过电感线圈的电流迅速变小 ， 导致其产生感应电 动势 ， 阻碍电流的变小 ， 此时电感线圈和电阻组成闭合回路 ， 即相当于电压会变小的电源与电阻串联 ， 由于两电流 表串联 ， 所以电流表 A 1 示数等于 A 2 示数 ， C 错误 ， D 正确 。 68 高二物理 梳 理 · 建 构 积 累 · 整 合 应 用 · 拓 展 5. C ［ 解析 ］ 由题图可以看出 ， a 、 b 两灯泡在两个不同的支路中 。 对于纯电阻电路 ， 不发生电磁感应 ， 通电后用 电器立即开始工作 ， 断电后停止工作 ； 但对于含电感线圈的电路 ， 在通电瞬间 ， 线圈产生自感电动势 ， 对电流的增 大有阻碍作用 ， 在断电瞬间 ， 线圈产生自感电动势 ， 阻碍电流的减小 。 由以上分析可知 ， 闭合开关 ， b 先亮 ， a 后亮 ； 断开开关时 ， 线圈中产生自感电动势 ， 由 a 、 b 及电感线圈组成一个回路 ， 两灯同时逐渐熄灭 。 故 C 正确 。 6. C ［ 解析 ］ 闭合开关 S ， 在电路稳定的情况下 ， 若 R L <R ， 则线圈中的电流 I L >I R ； 断开开关 S 的一瞬间 ， 灯泡中 的电流 I R 立刻消失 ， 但由于线圈的自感作用 ， I L 不能立刻减小 ， 线圈和灯泡组成回路 ， I L 流过灯泡 ； 由于 I L >I R ， 在 I L 流过灯泡的一瞬间 ， 灯泡出现 “ 闪亮 ” 现象 。 要想使 “ 闪亮 ” 现象更加明显 ， 则在 S 闭合电路稳定时 ， I L 比 I R 大更 多才行 ， 减小 R L ， 可使 I L 比 I R 大更多 ， C 正确 。 7. D 第三章 交 变 电 流 积累 · 整合 （ 一 ） 1. ABD 2. AB ［ 解析 ］ 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动 ， 产生正弦式交流电 ， 根据法拉第电磁感应定律可知 ， E＝ ΔΦ Δt ， Φ-t 图像的斜率表示感应电动势的大小 ， 线圈中 0 时刻的感应电动势最大 ， A 正确 ； D 时刻的感应电动势为 0 ， B 正确 ， C 错误 ； 线圈中 0 到 D 时刻内平均感应电动势 E ＝ ΔΦ Δt ＝0. 4 V ， D 错误 。 3. D 4. D 5. AD ［ 解析 ］ 根据图线 a ： 感应电动势最大值 E m ＝BSω＝Φ m ω ， 因此磁通量最大值 Φ m ＝ E m ω a ＝ E m T a 2π ＝ 3 π Wb ， A 正 确 ； 线圈先后两次周期之比 T a T b ＝ 0.04 s 0.06 s ＝ 2 3 ， n a n b ＝ f a f b ＝ T a T b ＝ 3 2 ， B 错误 ； t＝0 时刻感应电动势为 0 ， 线圈处于中性面位 置 ， 磁通量最大 ， C 错误 ； 感应电动势最大值 E m ＝BSω ， 因此 E ma E mb ＝ ω a ω b ＝ 2πf a 2πf b ＝ 3 2 ， 即 E mb ＝ 2 3 E ma ＝100 V ， 图线 b 电动 势瞬时值表达式为 e＝E mb sin ω b t＝100sin 100π 3 t （ V ）， D 正确 。 积累 · 整合 （ 二 ） 1． C 2． A 3. C 4. AD ［ 解析 ］ 交流电压表的读数为有效值 ， 计算热功率要用有效值 。 开关接通时 ， 交流电压峰值 U m ＝311 V ， 所 以有效值 U＝ U m 2 姨 ＝220 V ， A 正确 ； 开关断开时 ， 取一个周期 T ， 电热丝产生的热量减半 ， 所以由 P＝ U 2 1 R ， 电热丝功 率为 P 0 2 ， 则 P＝ U 2 1 R ＝ U 2 2R ， 电压有效值为 U 1 ＝156 V ， 电压表示数为 156 V 。 5． ACD 6. BCD ［ 解析 ］ 电动势的瞬时值 e＝NBSωcos ωt＝100×0.2×0.4×0.2×100πcos 100πt （ V ） ＝160πcos 100πt （ V ）， A 错 误 ； 图示时刻即 t＝0 时 ， Φ＝0 ， 但 ΔΦ Δt 最大 ， B 正确 ； t＝ 1 2 s 时 ， e＝E m ， C 正确 ； 交变电流的有效值是 8 2 姨 π ， D 正确 。 应用 · 拓展 （ 一 ） 1. ABC 2. AC 3. B 4. AC ［ 解析 ］ 由题图乙可知 ， 交流电压的最大值为 311 V ， 交变电流的周期为 2×10 -2 s ， 所以交变电流的频率为 50 Hz ， 交流电压的有效值为 220 V ， 根据原 、 副线圈电压与匝数成正比可知 ， 当单刀双掷开关与 a 连接时 ， 副线圈 电压为 55 V ， 所以副线圈电流为 5.5 A ， 电流表示数为电流的有效值 ， 不随时间变化 ， 所以当 t=0. 01 s 时 ， 电流表的 示数为 5.5 A ， A 正确 ， B 错误 ； 单刀双掷开关由 a 拨向 b 后 ， 原线圈的匝数变少 ， 所以副线圈的电压变大 ， 电阻 R 上消耗的功率变大 ， 原线圈的输入功率也要变大 ， C 正确 ； 变压器不会改变交变电流的频率 ， 所以副线圈输出电压的 频率为 50 Hz ， D 错误 。 69