第二章 电磁感应 情境题专项-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册练习手册（人教版）

N 高中物理选择性必修第二册（人教版） 情境 1.如图所示，某同学在电磁 炉面板上竖直放置一纸质 圆筒，圆筒上套一环形轻 质铝箔，电磁炉产生的交 第1题图 变磁场的频率、强弱及铝箔厚度可以调 节。现给电磁炉通电，发现铝箔悬浮了起 来，若只改变其中一个变量，则() A.增强磁场，铝箔悬浮高度将不变 B.铝箔越薄，铝箔中产生的感应电流越大 C.增大频率，铝箔中产生的感应电流增大 D.在产生图示方向磁场的瞬间断开电源， 铝箔中会产生图示方向的电流 2.如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全 相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传 送带以相同的速度匀速运动。为了检测出 个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过 一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传 送带运动方向，根据穿过磁场后线圈间的 距离，就能够检测出不合格线圈。通过观 察图形，判断下列说法正确的是() 传送带运动方向 o。o9 oo。ooo 654321 第2题图 A.若线圈闭合，进入磁场时，线圈中感 应电流方向从上向下看为逆时针 B.若线圈闭合，传送带以较大速度匀速 运动时，磁场对线圈的作用力较大 C.从图中可以看出，第2个线圈是不合 (50)练 题专项 格线圈 D.从图中可以看出，第4个线圈是不合 格线圈 3.1931年，英国物理学家狄拉克从理论上 预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁 单极子”。1982年，美国物理学家卡布莱 设计了一个寻找磁单极子的 实验。他设想，如果一个只 有N极的磁单极子从上向下 穿过如图所示的超导线圈， 那么，从上向下看，超导线 ※ 圈() 第3题图 A.先有逆时针方向的感应电流，然后有 顺时针方向的感应电流 B.先有顺时针方向的感应电流，然后有 逆时针方向的感应电流 C.始终有顺时针方向的感应电流 D.始终有逆时针方向的感应电流 4.如图所示是手机无线充电板的充电原理示 意图。充电板接交流电源，对充电板供 电，充电板内的送电线圈可产生交变磁 场，从而使手机内的受电线圈产生交变电 流，再经整流电路转变成直流电流后对手 机电池充电。为方便研究，现将问题做如 下简化：设受电线圈的匝数为n,面积为 S,若在t1到t2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 由B1均匀增加到B2。下列说法正确的是 () 受电线圈 接交变电流 bo 送电线圈 第4题图 A.点c的电势高于点d的电势 B.受电线圈中感应电流方向由d到c C.c、d之间的电势差为n(B-B)S 12h D.c、d之间的电势差为-n(B,-B)S t2-t 5.电动汽车刹车时若能 回收动能，把动能转 换为电能再次储存， 可以增加汽车续航。 甲 某同学在实验室设计 第5题图 了如图甲所示的装置。圆盘a上面分布有 特殊物质，物质在接到刹车指令后瞬间被 磁化，正常行驶时，物质退磁，圆盘α固 定在车轮上。绝缘材质制成的圆盘b中有 固定线圈，线圈在接到刹车指令后与车载 电池接通并为电池蓄电。b固定在与a正 对的车身上。图乙为装置b自右向左的侧 视图，在图乙中设计线圈和a物质形成的 磁场，实现动能回收效果最佳的是( 接电池 XXX 接电池 接电池 XXX X A IX 接电池 接电池 C 第二章电磁感应⊙ 6.如图是磁电式转速传感器的结构简图。该 装置主要由测量齿轮、T形软铁、永久磁 铁、线圈等原件组成。测量齿轮为磁性材 料，N个齿等距离地安装在被测旋转体的 一个圆周上（圆心在旋转体的轴线上）， 齿轮转动过程中，当齿靠近T形软铁时， 由于磁化作用，软铁中的磁场增强；相 反，远离时磁场减弱。现测得线圈中感应 电流的变化频率为f,旋转体角速度为ω。 则正确的是( 旋转体测量齿轮线圈软铁永久磁铁 第6题图 A.fN@ T B.当齿距离T形软铁最近的时候，线圈 中电流最大 C.线圈中的感应电流方向不变，只是大 小发生周期性变化 D.若旋转体转速均匀增加，则与线圈串 联的交流电流表的示数不变 7.火车、高铁是人们日常生活中重要的交通 工具，为保障运输的安全，控制中心需要 确定火车位置及其运动状态。有一种电磁 装置可以向控制中心传输火车相关信息， 其原理是在火车首节车厢下面安装能产生 匀强磁场的磁铁，俯视图如图甲所示，当 它经过安放在两铁轨间的线圈时，会产生 一个电信号，被控制中心接收到，当火车 依次通过线圈A、B时，若控制中心接收 到线圈两端的电压信号如图乙所示，则说 明火车的运动情况是（) 练 51 高中物理选择性必修第二册（人教版） 铁轨 效效 线圈A线圈E 磁铁 火车接控制中心 分 第7题图 A.匀速匀速 B.加速 加速 C.加速减速 D.减速加速 8.(多选)课堂上，老师 用如图所示的简单装 置模拟电磁炉工作。 铁芯 交流电源 绕在铁芯上的线圈在 接通交流电源后产生 第8题图 交变磁场，从而在金属杯底激发出涡电 流将冷水烧开。若要缩短上述加热时间， 下列措施可行的有( A.增加线圈的匝数 B.提高交流电源的频率 C.将金属杯换为瓷杯 D.取走线圈中的铁芯 9.一次物理课上老师拿了一 只微安表，用手左右晃动 电表，让同学们观察表针 相对表盘摆动的情况，然 后用导线把微安表的两个 第9题图 接线柱连在一起，再次以同样的方式晃动 电表，让同学们观察表针相对表盘摆动的 情况。下列判断和解释正确的是() A.不连接接线柱时，晃动电表，由于表 内线框切割磁感线，产生感应电动势 从而引起表针摆动 B.连接接线柱后，晃动电表，电表自身 形成的闭合回路，造成表针打偏、失 灵等 52)练 C.连接接线柱后，晃动电表，由于电磁 阻尼，表针晃动幅度会变小，并能较 快停下 D.第二次实验时，表针相对于表盘摆动 的幅度比第一次实验时摆动的幅度大 10.某手持式考试金属探 测器如图所示，它 能检查出考生违规携 带的电子通信储存设 备。工作时，探测环 第10题图 中的发射线圈通以电流，附近的被测金 属物中感应出电流，感应电流的磁场反 过来影响探测器线圈中的电流，使探测 器发出警报。则() A.探测环中的发射线圈通的是恒定电流 B.探测环中的发射线圈通的是交变电流 C.探测器与被测金属物相对静止时不能 发出警报 D.违规携带的手机只有发出通信信号时 才会被探测到 11.(多选)电磁阻尼现象在日常生活中得 到广泛应用，如汽车的减震悬架，精密 实验仪器的防震等。某减震座椅工作原 理示意图如图所示，除了弹簧可减震之 外，中间还有磁体和配套定子线圈，在 震动过程中磁体可在定子线圈内上下移 动。下列说法中正确的是( 座椅 弹簧 弹簧 入磁体 定子线圈总 固定底座 第11题图 A.定子线圈的电阻越小，电磁阻尼现象 越明显 B.定子线圈的电阻越大，电磁阻尼现象 越明显 C.震动过程中减震系统会产生焦耳热 D.震动过程中减震系统不会产生焦耳热 12.在某个趣味物理小实验中，几位同学手 拉手与一节电动势为1.5V的干电池、 导线、开关、一个有铁芯的多匝线圈按 如图所示方式连接， 断开开关时人会有触 0如 电的感觉。关于断开 开关时，以下说法正 A 公苏金 确的是( 第12题图 A.流过人体的电流大于流过线圈的电流 B.A点电势比B点高 : C.流过人的电流方向从B→A D.线圈中的电流突然增大 13.(多选)新能源电动汽车越来越被人们 所接受，某种无线充电方式的基本原理 第二章电磁感应。 如图所示，路面上依次铺设圆形线圈， 相邻两个线圈由供电装置通以反向电 流，车身底部固定感应线圈，通过充电 装置与蓄电池相连，汽车在此路面上行 驶时，就可以进行充电。若汽车正在匀 加速行驶，下列说法正确的是() 锂离子蓄电池 充电装置 车身底部 感应线图 路面供电线圈 第13题图 A.若路面摩擦因数不变，则汽车牵引力 也不变 B.感应线圈中感应电流产生的磁场方向 在汽车前进过程中会发生改变 C.感应线圈一定受到路面线圈磁场的安 培力，会阻碍汽车运动 D.感应线圈一定受到路面线圈磁场的安 培力，有时会阻碍汽车运动，有时会 给汽车运动提供动力 练(53更亮，故A错误，B、C正确。断开S时，A灯立即熄 灭：线圈产生自感电动势和灯泡B构成闭合电路，B灯 泡先闪亮后逐渐变暗，故D正确。 12.BC【解析】闭合S,稳定后，电容器的b极板 和R2的右端相连，而R2的右端和电源的正极相连，所 以b极板带正电，A错误；闭合S,稳定后，L相当于 一段导线，R,被短路，所以C两端的电压等于R,两端 的电压，小于电源电动势E,B正确；断开S的瞬间，L 相当于电源，与R,组成回路，通过R,的电流方向自左 向右，C正确：断开S的瞬间，电容器要放电，则R2中 电流自右向左，D错误。 13.AC【解析】当S闭合时，L的自感作用会阻碍 L中的电流变大，电流从D流过，方向与规定的正方向 相同。当L中电流稳定时，D1中的电流变小至O:D,中 的电流为电路中的总电流，电流流过D时，电路总电 阻较大，总电流较小，当D,中电流为0时，总电阻变 小，总电流变大至稳定。当S再断开时，D2马上熄灭， D,与L组成回路，由于L的自感作用，D,先重新亮起 来再慢慢熄灭，D,中的电流方向与规定的正方向相反且 逐渐减小至O。故A、C正确，B、D错误。 >"情境题专项 1.C【解析】发现铝箔悬浮起来，是由于磁场的变 化，产生感应电流，导致安培力出现，当磁场增大时， 感应电流不变，则安培力增大，那么铝箔会升高，使其 周围的磁场会变弱，导致安培力变小，仍与重力平衡， 放A错误；根据电阻定律Rp片，铝箱越薄，S越小， 则电阻越大，再由上只可知，感应电流越小，故B错 误：当增大频率，导致磁场的变化率变大，则感应电动 势增大，那么感应电流增大，故C正确；在产生图示方 向磁场的瞬间断开电源，根据楞次定律可知，铝箔中会 产生与图示方向相反的电流，故D错误。 2.B【解析】若线圈闭合，进人磁场时，穿过线圈 的磁通量向上增大，由楞次定律可知，线圈中的感应电 流的磁场方向向下，所以感应电流的方向从上向下看是 顺时针，故A错误；根据法拉第电磁感应定律，传送带 以较大速度匀速运动时，线圈中产生的感应电动势较 大，则感应电流较大，磁场对线圈的作用力较大，故B 正确；由题图知第1、2、4、5、6个线圈位置均匀，则 都发生了相对滑动，而第3个线圈没有向后滑动，则第 3个线圈不闭合，没有产生感应电流，是不合格线圈， 参考答案与解析。 故C、D错误。 3.D【解析】在磁单极子运动的过程中，当磁单极 子位于超导线圈上方时，超导线圈中原磁场的方向向 下，磁通量增加，则感应电流的磁场方向向上，由安培 定则可知，产生逆时针（俯视）方向的感应电流：当磁 单极子位于超导线圈下方时，超导线圈中原磁场的方向 向上，磁通量减小，则感应电流的磁场方向向上，由安 培定则可知，产生逆时针（俯视）方向的感应电流，综 上可知，超导线圈始终有逆时针方向的感应电流，故D 正确。 4.D【解析】受电线圈内部磁场向上且增强，根据 楞次定律可知，受电线圈中产生的感应电流方向由c到 d,所以c点的电势低于d点的电势，A、B错误；根据 法拉第电磁感应定律可得电动势为E=nA中=n(B-B)S, △t 由于c点的电势较低，故c、d间电势差为U= n(B-B)S,C错误，D正确。 5.D【解析】线圈中磁通量变化可以产生感应电流， 选项A、B无磁通量变化，没有感应电流产生，A、B 错误；线圈中磁通量变化都产生感应电流，由图可知圆 盘a转动一个周期内，D选项的线圈磁通量变化量大于 C选项，故选项D线圈效率比选项C的高，故C错误， D正确。 6.A【解析】旋转体转一圈，测量齿轮靠近和远离 线圈N次，线圈中的感应电流变化N次，旋转体的角速 度为仙，故转速为1=会，故线圈中感应电流的变化额 率为=W=心，故A正确；当齿距离T形软铁最近的 2π 时候，通过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为0， 线圈中电流最小，故B错误；测量齿轮靠近和远离线圈 时，线圈中磁通量的变化相反，产生的感应电流方向相 反，故C错误；旋转体转速越高，测量齿轮靠近和远离 线圈越快，线圈中磁通量的变化越大，线圈中感应电动 势越大，线圈中的感应电流越强，则与线圈串联的交流 电流表的示数变大，故D错误。 7.C【解析】由-t图像可知，线圈两端的电压大 小与时间成正比，即U=kt,由法拉第电磁感应定律可知 U-,联立解得从叔合，日、人&均一定，则废 度v与时间t成正比，所以火车做匀加速或匀减速直线 运动；由U-t图像可知，当火车依次通过线圈A、B时， 其运动情况是加速、减速，故C正确。 61 高中物理选择性必修第二册（人教版) 8.AB【解析】由题意可知，本题中是涡流现象的 应用，即采用线圈产生的磁场使金属杯产生感应电流从 而进行加热的，由Q=和法拉第电磁感应定律可知， R 增加线圈的匝数、提高交流电源的频率均可以增大感应 电动势，从而提高发热功率，则可以缩短加热时间，故 A、B正确；将杯子换作瓷杯不会产生涡流，则无法加 热水，故C错误；取走铁芯，磁场减弱，感应电动势变 小，则加热时间变长，故D错误。 9.C【解析】不连接接线柱时，晃动电表，表针在 外力作用下摆动，故A错误：连接接线柱后，电表自身 形成闭合回路，晃动电表，闭合回路在磁场中运动，会 产生感应电流，从而出现安培阻力，表针晃动幅度变 小，并能较快停下，这是电磁阻尼现象，故B、D错误， C正确。 10.B【解析】附近的被测金属物中感应出电流，则 探测环中的发射线圈通的是交变电流，故A错误，B正 确；因为探测环中的发射线圈通的是交变电流，被测金 属物中的磁通量也是变化的，所以探测器与被测金属物 相对静止时也能发出警报，故C错误；违规携带的物品 只要是金属就会被探测到，故D错误。 11.AC【解析】内部电阻越小，电流越大，安培力 越大，阻尼现象越明显，B错误，A正确；减震过程中 会产生电流，内部有电阻，就会产生焦耳热，D错误， C正确。 12.C【解析】断开开关时，线圈与人组成闭合回 路，所以流过人体的电流等于流过线圈的电流，故A错 误：断开开关时，线圈中产生的感应电流从左到右，线 圈相当于电源，所以线圈的右端相当于电源的正极，故 A点电势比B点低，所以流过人的电流方向为B→A, 故B错误，C正确：断开开关时，线圈中的电流减小， 线圈发生自感，产生感应电流，阻碍原电流的减小， 使电流不会发生突变，即线圈中的电流由原来的值逐渐 减小，故D错误。 13.BC【解析】感应线圈随汽车一起运动过程中会 产生感应电流，在路面线圈的磁场中受到安培力，根 据“来拒去留”可知，此安培力一定阻碍相对运动， 即阻碍汽车运动，安培力随速度的增加而增大，故牵 引力不能不变，故A、D错误，C正确；由安培定则知 路面上相邻圆形线圈内部的磁场方向相反，分析可知 汽车在行驶过程中，感应线圈中感应电流产生的磁场 方向与地面线圈产生的磁场方向时而相同，时而相反， 故B正确。 62 n感知高考 1.C【解析】如图，相当于 Oa、Ob、Oc导体棒转动切割磁 感线，根据右手定则可知0点 电势最高；根据 E=-Bl=号a X 同时有l%=l=V5R 第1题答图 可得OkUa<Um=Ua 得P>p>p6=p: 故选C。 2.D【解析】由图乙可知，线圈中两部分磁场方向 相反，所以穿过线圈的磁通量为0，A错误；根据法拉 第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势正比于磁通 量变化率，即永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电 动势越大，B、C错误；由楞次定律可知，永磁铁相对 线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向，D 正确。 3.A【解析】线圈a从磁场中匀速拉出的过程中穿 过a线圈的磁通量在减小，则根据楞次定律可知a线圈 的电流为顺时针，由于线圈a从磁场中匀速拉出则a中 产生的电流为恒定电流，则线圈a靠近线圈b的过程中 线圈b的磁通量在向外增大，同理可得线圈b产生的磁 场为顺时针。A正确。 4.CD【解析】设平行金属导轨间距为L,金属杆在 AABB区域向右运动的过程中切割磁感线有 E-m,品 金属杆在AABB区域运动的过程中根据动量定理有 -BIL△t=m△ 则_B2A=mA 2R 由于d=∑v△t,则上面方程左右两边累计求和，可得 BLd-mvn-mo 2R BLd 则v=r2mR 设金属杆在BB,C,C区域运动的时间为o,同理可 得，则金属杆在BBCC区域运动的过程中有 BL'd 2Rumgto=-mv8 解得g装e。 综上有受+学受