(四)电磁感应的综合应用-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高二物理选择性必修2同步周测卷（J）

物课·」透挥性必修第二函第1页（共4面》 衡水金海·先章驱·高二网步周测移四 物理·」选择性必修第二研 第2页「其4而) A,此装置是利用电磁感应现象胡成的 B通过灯泡的电道方向由左向右 C:重物下降越快，屏盘的用尼作用越小 D.重物减小的机城饱全部转化为打泡消耗的电能 8.如图所示，三角形线根与长直导线俊此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分，在 MN接通图示方向电流的瞬间，下列说法正确的是 A.线框无运动趋婷 B线框有向左的运动趋势 C,线框中感应电流的方向为·B·A D.线框中感应电流的方响为A·B=( 拼线 姓名」 分数 题9 1 答案 二、非迹择题（木圈共3小题，共36分，请按要求笼成下列各题） 9.《11分》如图所示，N和PQ是两根相互平行，经直收置的光滑金属导轨，导轨宽度 =0,1m、足够长且电阻不计，一根质量m=5k起、电阻R=010的金属杆4与导 轨垂直，始终与导轨接能良好，开始时，将开关S断开.北杆b由静止开始自由下蒋。 2*时，将开关S闭合，杆b立母匀速，已知重力加魂度=10m/。。 《1)求匀强磁场的陵够见强度大小B: (2)3“时，案然留场变为反向，大小变为B=0T,杆又下落10m后，运动再次 稳定，求从磁场变换方向到杆运动稳定经历的时问。 物课·」落性必修第二研第3暖其4页引 衡水金车·先享超门 10,《1】分》如图所示，在距离水平感面高为=0,8m的雌线的上方有+个方向垂直于 纸面向里的匀强感场。正方形线摇d的边长1=0.2m,质量m=0.1kg、电阻R =0.o80。现以一定的韧速度整直上地该线形，当线根的ab边以%=2m,s的遮 度选入磁场时，厚对线框施加整直向上的相力F=2N,线框恰好做匀速运动，线框 全部透人磁场后，立即撒去外力F,线屈篮续在磁场中上升一段时间后开始下落，量 后落至脑面，已知重力加速度g=0m/s2,求： 《1)匀强磁场的磁感应强度大小： (2)线根从开始进人至场到最高点所用的时间： (3)线根落地时的速度大小 《)整个过程中线框产生的集耳热， 11,(14分》如图所示，足够长的组糙斜面与水平面成9=37角放置，斜面上虚线a,贴 与斜面核边平行，且间距d一0.1m,在2多多栀成的区城内有垂直斜面向上的有界 匀强融场，破感成强度B一1T:凳有一质量m一10g,总电阻尺一1且，边长也为d 0,1m的正打形金属线圈MNPQ,其初娇位置PQ边与4'重合，现让金属线圈以 一定的初速度沿斜面问上运动，当金属线圈从最高点返同到慧场区城时，爱圈刚好 做匀速直线运动。已知线圈与斜面间的动摩擦因数为0.5，不计其也阻力，重力加 速度g-10m/×sin37-0,8,0%37-0,8,求： 《1)线圈向下返判到验场区域时的直度大小： (2)线周向上离开篮场区域时的动能E 《3)线周向下通过雅场过醒巾，线周电用R上产生的焦耳热Q 商二月步周测荐四 物厦·」透择性多榨第二卧第4面（到↓页}高二周测卷 ·物理·」选择性必修第二册· 高二同步周测卷/物理选择性必修第二册（四） 品题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ.推理能力Ⅲ.分析综合能力下.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究①科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ① ②③① 档次 系数 单项选择题 8 法拉第发电圆盘 易 0.85 2 单项选择题 生活小实验 易 0.80 3 单项选择题 8 电磁感应和电路综合应用 中 0.65 4 单项选择题 8 图像问题 中 0.60 5 单项选择题 8 路端电压分析 中 0.75 6 单项选择题 8 电路分析 中 0.75 7 单项选择题 8 电磁感应与能量 中 0.65 8 单项选择题 8 电磁感应 难 0.55 9 非选择题 11 金属杆切割磁感线运动 易 0.80 10 非选择题 电磁感应的综合应用 中 0.70 11 非选择题 14 电磁感应与能量综合 中 0.60 香者誉案及解折 一、单项选择题 1,D【解析】把铜盘视为闭合回路的一部分，在铜盘以 角速度细沿顺时针方向匀速转动时，铜盘切制磁感线 产生感应电动势，回路中有感应电流，由右手定则可 F安 N 判断出感应电流方向为C→D→R→C,但是整个圆盘 线框从上向下看沿逆时针方向转动，改变磁场的方 的磁通量不变，每个切制部分扫过的面积在变化，所 向，根据上述原理可知线框转动的方向改变，A,B项 以有感应电流产生，D项正确。 错误：电池的输出功率等于线圈转动的机械功率与电 2.C【解析】假设磁铁下端为N极，上端为S极，则线 阻的热功常之和，C项正确：线框从静止开始至旋转 框周围的磁感应强度一定会有垂直导线向上的分量， 到稳定的过程中，导线框切割磁感线会产生反电动 由于线框的下端靠近磁极，所以受力起主要作用，根 势，电流会减小，D项错误。 据电池的正负极画出电流的方向，根据左手定侧判断 3.D【解析】匀强磁场的磁感应强度随时问逐渐增大， 安培力的方向如图所示： 由楞次定律可知感应电流在外电路中的方向由α点 ·45. ·物理·J选择性必修第二册· 参考答案及解析 流向b点，即a端电势比b端电势高，A项错误：根据 拉第电磁感应定律得E=nA9=ns=知广，D项 △1 △ 磁通量的定义可知，t一0时，通过螺线管的磁通量本 =BS,与线圈匝数无关，B项错误；由法拉第电磁感 错误。 7,A【解析】根据题意可知，此装置是利用电磁感应现 应定律可知，感应电动势E=nA中=nABs=kS,感 △ △ 象制成的，A项正确：根据右手定则可以判断，通过灯 、应电流15怎-，则通过电阻R的电流1= 泡的电流方向由右向左，B项错误：重物下降速度越 3R 快，感应电动势越大，圆盘的阻尼作用越大，C项锆 合-蒙，所以0一内，通过电阻R的电荷量q= 误：重物减小的机械能转化为装置的动能和灯泡消耗 1146=nkS 的电能，D项错误。 3R,C项错误：由焦耳定律可知，在0~6 8.C【解析】越靠近通电导线，磁场越强，由图结合安 内，电阻R,产生的热量Q=片R=心五，D项 培定则可知，穿过左侧向外的磁通量大于穿过右侧向 9R 里的磁通量，即穿过线框的磁通量向外增加，则感应 正确。 电流产生的磁场垂直纸面向里，根据安培定则可知， 4.C【解析】由图可知，0~1s过程中磁感应强度向里 感应电流的方向为C→B~A,左边线框受力大，同向 均匀减小，1~2s过程中磁感应强度向外均匀增大， 电流相互吸引，线框有向右的运动趋势，C项正确。 根据楞次定律可知，都产生顺时针方向的感应电流， 二、非选择题 且大小恒定：2一35过程中磁感应强度向外均匀减 9.【解析】(1)由自由落体运动有u=gt=20m/s(1分) 小，3~4s过程中磁感应强度向里均匀增大，根据楞 产生的感应电动势E=BU (1分) 次定律可知，都产生逆时针方向的感应电流，且大小 恒定，A,B项错误：根据愣次定律可知，飚感应强度 感位电流大小1景 (1分) 减小时导线框abcd有扩张趋势，磁感应强度增大时 杆ab平衡时有mg=BIl (1分) 导线框abcd有收缩趋势。0~1s、1~2s、23s,3 联立解得B=5T (1分) 4s过程中，ab边所受到的安培力F方向分别为：向 (2)同理可得，磁场反向后，再次稳定后受力平衡时的 上、向下，向上，向下。由安培力公式F=BL,且磁 速度=5m/s (1分) 感应强度随时间均匀变化可知，C项正确，D项错误。 根据动量定理可得mg'一BI:'=u一mv(1分) 5,D【解析】当导体棒通过圆心时产生的感应电动势 q=17 (1分) E=Bw=0.5×0.4×3V=0.6V,此时外电路电阻 (1分) R-20=10,则a,6两点的电势差U=张三 1晨 R+r E=Ble (1分) 0.6X1V=0.2V,D项正确。 1+2 解得t=0.5s (1分) 6.C【解析】由题图可知外电路结构为R:与R的右半 10.【解析】(1)线框的αb边刚进入磁场时，感应电流的 部并联，再与R的左半部，R:串联，故R:两端的电 × 大小1長-紧 (1分) 2 2 U U:=- J= 线框恰好做匀速直线运动，有F=mg十Bl(1分) +冬+号×号 1 7,A项错误：因k>0,由 2 解得B=1T (1分) 楞次定律可知线框内产生的感应电流沿逆时针方向， (2)设线框进人磁场做匀速直线运动的时间为t1,有 故电容器b极板带正电，B项错误：设通过R:的电流 4==0.2 s=0.1s (1分) 为1，则R,消耗的功率为P=户…冬则R消耗的功 U2 线框全部进入磁场后做竖直上抛运动到最高点，所 率p'=(2I).尽+r,尽=5P,C项正确：根据法 2 2 用的时间=恐=2 g10s=0.2s (1分) ·46✉ 所以线框从进入磁场到最高点所用的时间1一十( 线框做匀速直线运动，由平衡条件得gsin日= =0.35 (1分) yongcos 0+F (2分) (3)线框从最高点回到磁场边界时的速度大小不变， 解得v=2m/s (1分) 线框所受到的安培力大小也不变，其方向竖直向上， (2)设线圈从离开磁场到最高点的距离为，由动能 且mg=BIl (1分) 定理得-mgrsin0-mgxcos0=0-Et(1分) 所以线框穿出磁场过程仍然做匀速直线运动，之后 线圈从最高点到进人磁场时，由动能定理得 做匀加速直线运动，有2g(h一)=一 (1分) ngxsin日-gxcos9=E一0 (1分) 解得线框落地时的速度v=4m/s (1分) 其中E=之m心 (1分) (4)由功能关系可知Q=( (1分) 得Q=0.4J 解得E:=0.1J (1分) (1分) 11.【解析】(1)线框向下返回磁场时，产生的感应电动 (3)线圈向下匀速通过磁场的过程中，由动能定理得 势E=BdU mg·2dsin0-mg·2dcos0+W=0 (2分) (1分) 焦耳热Q=一W (1分) 电流1-景 (1分) 解得Q=0.004J (1分) 安培力F=BId (1分)