(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（教科版）

高二周测卷 ·物理（教科版）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） 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ.推理能力 Ⅲ.分析综合能力N.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科学思雏③科学探究 ④科学态度与责任 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 分 值 (主题内容) V ① ②③ ④ 档次 系数 1 单项选择题 法拉第发电圆盘 易 0.85 2 单项选择题 生活小实验 易 0.80 单项选择题 电磁感应和电路综合应用 中 0.65 4 单项选择题 图像问题 中 0.60 5 单项选择题 线框在磁场中的运动 中 0.75 6 单项选择题 电路分析 中 0.75 7 多项选择题 8 电磁感应与能量 中 0.65 8 多项选择题 8 电磁感应 难 0.55 9 非选择题 15 金属杆切割磁感线运动 易 0.80 10 非选择题 15 电磁感应的综合应用 中 0.70 11 非选择题 18 电磁感应与能量综合 中 0.60 香考管案及解析 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，铜盘切割磁感线 产生感应电动势，回路中有感应电流，由右手定则可 F安 判断出感应电流方向为C→D→RC,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 阻的热功率之和，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，导线框切制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，根据左手定则判断 3.D【解析】匀强磁场的磁感应强度随时间逐渐增大， 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a点 ·45· ·物理（教科版）选择性必修第二册· 参考答案及解析 流向b点，即：端电势比b端电势高，A项错误：根据 楞次定律可知线框内产生的感应电流沿逆时针方向， 磁通量的定义可知，1=0时，通过螺线管的磁通量中 故电容器b极板带正电，B项错误：设通过R2的电流 一BS,与线圈匝数无关，B项错误；由法拉第电磁感 为1，则R消耗的功率为P=P,冬，则R消耗的功 应定律可知，感应电动势E=n9nBS一kS,感 △ △ 率p=(2D.尽+下.尽=5P,C项正确：根据法 应电流1一是-祭，则酒过电阻R的电流- 2 之1紫所以0一6内，适过电阻R的电荷量 拉第电磁感应定律得E=n △9= n△5s=kxr,D项 4 错误。 Ito nkSto 3R ,C项错误：由焦耳定律可知，在0~ 二、多项选择题 内，电阻R,产生的热量Q=斤R.=rS,D项 7.AC【解析】根据题意可知，此装置是利用电磁感应 9R 现象制成的，A项正确：根据右手定则可以判断，通过 正确。 灯泡的电流方向由右向左，B项错误：重物下降速度 4,C【解析】由图可知，0~1s过程中磁感应强度向里 越快，感应电动势越大，圆盘的阻尼作用越大，C项正 均匀减小，1~2s过程中磁感应强度向外均匀增大， 确：重物减小的机械能转化为装置的动能和灯泡消耗 根据楞次定律可知，都产生顺时针方向的感应电流， 的电能，D项错误。 且大小恒定：2一3$过程中磁感应强度向外均匀减 8.BD【解析】越靠近通电导线，磁场越强，由图结合安 小，3一48过程中磁感应强度向里均匀增大，根据楞 培定则可知，穿过左侧向外的磁通量大于穿过右侧向 次定律可知，都产生逆时针方向的感应电流，且大小 里的磁通量，即穿过线框的磁通量向外增加，则感应 恒定，A,B项错误：根据楞次定律可知，磁感应强度 电流产生的磁场垂直纸面向里，根据安培定则可知， 减小时导线框abd有扩张趋势，磁感应强度增大时 感应电流的方向为C→B·A,B项正确：左边线框受 导线框abd有收缩趋势。0~1s、1~2s、2~3s.3一 力大，同向电流相互吸引，线框有向右的运动趋势，D 4s过程中，b边所受到的安培力F方向分别为：向 项正确。 上、向下，向上，向下。由安培力公式F=BL,且磁三、非选择题 感应强度随时间均匀变化可知，C项正确，D项错误， 9.【解析】(1)由自由落体运动有=gt=20m/s(2分) 5.B【解析】因为线框恰好以恒定速度通过磁场，则安 产生的感应电动势E=B1 (2分) 培力大小等于重力，即mg=BL,所以1=置，A项 培应电流大小1仁是 (2分) 错误结合1=兴可得一警B项正确：设线框 杆ab平衡时有mg=B1l (1分) 联立解得B=5T 由静止释放时加边距磁场上边界的距离为x,根据机 (1分) (2)同理可得，磁场反向后，再次稳定后受力平衡时的 被能守恒定律得mgx=之m子，所以线框由静止释放 速度功=5m/s (1分) 时：边距场的距离=最一瓷，心项错误：线 根据动量定理可得mgt'一B1'=m一m(2分) q=1 (1分) 框经过磁场的过程中下落了2h距离，所以线框经过 蓝场的时间1一弘-是D项错误 1辰 (1分) 6.C【解析】由题图可知外电路结构为R:与R的右半 E=Blr (1分)》 部并联，再与R的左半部、R:串联，故R:两端的电压 解得t/=0.5s (1分) 10,【解析】(1)线框的ab边刚进入磁场时，感应电流的 TU-U R++ U2= ，Λ项错误：因>0，由 2 2 大小1=長-股 (2分) ·46 高二周测卷 ·物理（教科版）选择性必修第二册· 线框恰好做匀速直线运动，有F=mg十Bl(1分) 势E=Blw (1分) 解得B=1T (1分) 电流一景 (1分) (2)设线框进人磁场做匀速直线运动的时间为1，有 (1分) 4=÷- =28=0.1s 安培力F=BId (1分) 线框做匀速直线运动，由平衡条件得ngsin0= 线框全部进人磁场后做竖直上抛运动到最高点，所 umgeos 0+F (2分) 用的时间⅓=弘=2 g108=0.2s 解得=2m/s (2分) (1分) (2)设线圈从离开磁场到最高点的距离为x,由动能 所以线框从进人磁场到最高点所用的时间(=十 定理得一ngxsin0-mg.rcos0=0一E (2分) =0.33 (1分) 线圈从最高点到进人磁场时，由动能定理得 (3)线框从最高点回到磁场边界时的速度大小不变， mg.xrsin 0-umgxcos 0=E-0 (2分) 线框所受到的安培力大小也不变，其方向竖直向上， 且mg=B1l (2分) 其中B=专 (1分) 所以线框穿出磁场过程仍然做匀速直线运动，之后 解得E:=0.1J (1分) 做匀加速直线运动，有2g(h一)=一话 (2分) (3)线圈向下匀速通过磁场的过程中，由动能定理得 解得线框落地时的速度v=4m/s (1分) mg·2dsin0-ng·2dcos0+W=0 (2分) (4)由功能关系可知Q-F1 (2分) 焦耳热Q=一W (1分) 得Q=0.4J (1分) 解得Q=0.004J (2分) 11.【解析】(1)线框向下返回磁场时，产生的感应电动 ·47U 物耀（整科医）透择性多修第二图第士页（具1万} O 衡水金海·先章驱·高二网步周测移四 物理（胶利版} 选择性必修第二暖第2面【共1面] 场中，现将重精从合适位置由静止释放，整个图盘将在重物的作用下转动，产生的电 流可以使灯卷发光，不计除灯泡电阻外的其余电阻和一切厚擦阻 力，下列说法正确的是 Λ，此装置是利用电磁感应现象切成的 B通过灯泡的电流方向由左向右 C.重物下降越快，翼盘的阻尼作用越大 D.重物减小的机械能全部转化为灯泡消耗的电能 8.如图所示，三角形线柜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接通留示方向电流的断间，下列说法正确的是 A.无感应电流 且线框中感应电流的方向为CB,A C,线框中透应电莲的方向为A·B*C D.线框有向右的运动趋势 班城 雄名 分烈 题号 1 答案 三，非迹择题（本图共3小题，共48分。请按要求光成下列各圈） .(5分》如图所示，MN和PQ是两根相互平行、经直放置的光滑金属导轨，导轨宽度 =0,1m、足够长且电阻不计，一根质量m=5kg、电阻R=0.11的金属杆a4与导 轨垂直，始绕与导轨接能良好，开始时，将开关S断开，北杆6由静止开始白由下落。 2s时：将开美S闭合，轩b立再匀速，已知重力加速度g=10m/, 《】)求匀强磁场的隆感应强度大小B: 《2)3s时，突然随场变为反向，大小变为B=10T,杆b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间 物喱（较科版！送择性必修第二研第8页{共4页引 衡水金车·先享照门 10,《15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.o8n。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,(18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aa,贴 与斜面核边平行，且间距d一0.1m,在2多多桐成的区城内有垂直斜面向上的有界 匀强慰畅，破感成强度B一1T:尾有一质量m一10暴，总电阳R一12，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)线周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 物里[校科唇】选预程必修第二研第4页《其4页】