内容正文:
2025-2026学年高二物理选择性必修第二册周周练
第二章 周练04 楞次定律 法拉第电磁感应定律(第1-2节)
(时间:45分钟 分数:60分)
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.(2025·江苏省淮安市·期末考试)用如图所示装置探究电磁感应现象,闭合开关瞬间,灵敏电流计的指针向右偏转,下列操作也能使电流计指针向右偏转的是()
A. 拔出线圈 B. 将闭合的开关断开
C. 将软铁棒插入线圈 D. 将滑动变阻器接入电路的阻值调大
【答案】C
【解析】如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,说明穿过线圈的磁通量增加,电流计指针向右偏,由此分析:
A.拔出线圈,那么穿过线圈的磁通量减少,电流计指针将向左偏,故A错误;
B.将闭合的开关断开,穿过线圈的磁通量减小,电流计指针将向左偏,故B错误;
C.将软铁棒插入线圈,穿过线圈的磁通量增加,电流计指针向右偏,故 C正确;
D.将滑动变阻器接入电路的阻值调大,电路中的电流减小,穿过线圈的磁通量减小,电流计指针将向左偏,故D错误。
2.(2025·澳门特别行政区·单元测试)下面关于电磁感应现象的说法中,正确的是( )
A. 只要穿过闭合电路中的磁通量不为零,闭合电路中就一定有感应电流产生
B. 穿过闭合电路中的磁通量减少,则闭合电路中感应电流减小
C. 穿过闭合电路中的磁通量变化越快,则闭合电路中感应电动势越大
D. 穿过闭合电路中的磁通量越大,则闭合电路中的感应电动势越大
【答案】C
【解析】A.穿过闭合电路中的磁通量不为零时,若磁通量不发生变化,闭合电路中没有感应电流产生,故A错误;
B.穿过闭合电路中的磁通量减少,磁通量的变化率不一定减少,根据法拉第电磁感应定律则知:感应电动势不一定减少,感应电流就不一定减少,故B错误;
根据法拉第电磁感应定律则知:感应电动势的大小与磁通量变化率成正比,与磁通量没有直接关系,所以磁通量越大,感应电动势不一定越大;而磁通量变化越快,磁通量变化率就越大,则闭合电路中感应电动势越大,故D错误,C正确。
故选C。
3.(2026·专项测试)如图是学生常用的饭卡内部实物图,其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时,刷卡机会激发变化的磁场,从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为,共匝。某次刷卡时,线圈平面与磁场垂直,且全部处于磁场区域内,在时间内,磁感应强度方向向里且由增大到,此过程中( )
A. 通过线圈的磁通量变化量大小为 B. 线圈中感应电流方向为逆时针方向
C. 边受到的安培力方向向右 D. 线圈有扩张的趋势
【答案】B
【解析】A.通过线圈的磁通量变化量大小为
故A错误;
线圈内磁通量向里增加,根据楞次定律可知线圈中感应电流方向为逆时针,根据左手定则可知,边受安培力方向向左,故B正确,C错误;
D.线圈内磁通量增加,根据楞次定律可知线圈有收缩的趋势,故D错误。
故选B。
4.(2025·云南省·月考试卷)如图所示,是一个矩形金属框,当导体棒向右移动时,回路中会产生感应电流,则下列说法中正确的是( )
A. 导体棒中的电流方向由 B. 电流表中的电流方向由
C. 电流表中的电流方向由 D. 电流表中的电流方向由
【答案】B
【解析】根据右手定则,导体棒内部电流方向为到,所以电流表中的电流方向由,电流表中的电流方向由,故ACD错误,B正确;
故选B。
5.(2026·北京市·期末考试)如图所示,水平绝缘桌面上放着一个闭合铝环,绝缘材料制成的轻弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁,磁铁位于铝环中心上方。将磁铁下端极向下拉,在其下降一定高度时由静止释放。此后,磁铁开始运动,铝环保持静止,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力。则在磁铁向下的运动过程中( )
A. 俯视看铝环中的电流沿顺时针方向 B. 铝环对桌面的压力大于它的重力
C. 磁铁运动过程中只受到两个力的作用 D. 磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒
【答案】B
【解析】在磁铁向下的运动过程中,穿过铝环的磁通量向下增大,根据楞次定律可知,俯视看铝环中的电流沿逆时针方向;根据“来拒去留”可知磁铁受到向上的磁场力,则铝环受到向下的磁场力,铝环对桌面的压力大于它的重力;磁铁运动过程中受到重力、弹簧弹力和磁场力三个力作用;由于铝环产生感应电流,铝环中有焦耳热产生,根据能量守恒可知,磁铁和弹簧组成的系统机械能减少。
故选B。
6.(2025·陕西省西安市·期末考试)如图所示,均匀导线制成的半径为的圆环以速度匀速进入一磁感应强度大小为的匀强磁场。当圆环运动到图示位置时,、两点的电势差为 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设整个圆环电阻为,等效电路图如图所示,
当圆环运动到图示位置,圆环切割磁感线的有效长度为,边产生的感应电动势为,、两点的电势差由闭合电路欧姆定律得,故选项B正确,选项A、、D错误。
7.(2025·湖南省·模拟题)如图所示,在垂直纸面向里的足够大的匀强磁场中放置一硬质异形导线框,其中是半径为的四分之一圆弧,直线段长为且与圆弧段相切。该导线框在纸面内绕点逆时针转动,则下列说法正确的是( )
A. B. 感应电流方向
C. D.
【答案】A
【解析】对于部分,则有,则,故A正确, D错误;
B.由于转动过程,导线框的磁通量保持不变,所以导线框中不产生感应电流,故B错误;
C.对于部分,根据右手定则可知,产生的感应电动势方向由,则端相当于电源的负极,端相当于电源的正极,所以电势关系为,故C错误。
故选A。
8.(2025·广东省江门市·其他类型)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音,下列说法正确的有( )
A. 选用铜质弦,电吉他仍能正常工作
B. 取走磁体,电吉他将不能正常工作
C. 增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势
D. 弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化
【答案】BCD
【解析】A.因铜质弦不能被磁化,电吉他将不能正常工作,A错误;
B.若取走磁铁,金属弦无法被磁化,电吉他将不能正常工作,B正确;
C.根据法拉第电磁感应定律知,增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势,C正确;
D.弦振动过程中,线圈中的磁通量一会增大一会减小,所以电流方向不断变化,D正确。
故选BCD。
9.(2025·江西省·单元测试)金属圆盘置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圈相连,套在铁芯下部的线圈引出两根导线,接在两根水平导轨上,如图所示。导轨上有一根金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是 ( )
A. 圆盘顺时针加速转动时,棒将向右运动
B. 圆盘顺时针减速转动时,棒将向右运动
C. 圆盘逆时针减速转动时,棒将向右运动
D. 圆盘逆时针加速转动时,棒将向右运动
【答案】BD
【解析】由右手定则可知,圆盘顺时针加速转动时,感应电流从圆心流向边缘,线圈中产生的磁场方向向下且磁场增强;由楞次定律可知,线圈中的感应磁场方向向上,由右手螺旋定则可知,棒中感应电流方向由;由左手定则可知,棒受的安培力方向向左,棒将向左运动,选项A错误。若圆盘顺时针减速转动,则棒将向右运动,选项B正确。由右手定则可知,圆盘逆时针减速转动时,感应电流从边缘流向圆心,线圈中产生的磁场方向向上且磁场减弱;由楞次定律可知,线圈中的感应磁场方向向上,由右手螺旋定则可知,棒中感应电流方向由;由左手定则可知,棒受的安培力方向向左,棒将向左运动,选项C错误。若圆盘逆时针加速转动,则棒将向右运动,选项D正确。
10.(2026·湖北省·同步练习)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图中虚线所示。一硬质细导线的电阻率为、横截面积为,将该导线做成半径为的圆环固定在纸面内,圆心在上。时磁感应强度的方向如图所示;磁感应强度随时间的变化关系如图所示。则在到的时间间隔内( )
A. 圆环所受安培力的方向始终不变 B. 圆环中的感应电流始终沿顺时针方向
C. 圆环中的感应电流大小为 D. 圆环中的感应电动势大小为
【答案】BC
【解析】:由楞次定律可知,在到的时间间隔内感应电流始终沿顺时针方向,
由左手定则可知:时间内圆环受到的安培力向左,时间内安培力向右,故A错误,B正确;
、由电阻定律可知,圆环电阻:,
由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势:,
感应电流:,故C正确,D错误;
故选:。
二、计算题:本题共2小题,共20分。解析应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(9分)(2025·广西壮族自治区南宁市·模拟题)某同学以金属戒指为研究对象,探究金属物品在变化磁场中的热效应。如图所示,戒指可视为周长为、横截面积为、电阻率为的单匝圆形线圈,放置在匀强磁场中,磁感应强度方向垂直于戒指平面。若磁感应强度大小在时间内从均匀增加到,求:
戒指中的感应电动势和电流;
戒指中电流的热功率。
【答案】解:设戒指的半径为,则有
磁感应强度大小在时间内从均匀增加到。
产生的感应电动势为
解得:
戒指的电阻为
则根据欧姆定律得:
戒指中电流的热功率为
答:戒指中的感应电动势为,电流为;
戒指中电流的热功率为。
12.(11分)(2026·浙江省·月考试卷)如图所示,、是两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距,导轨所在平面与水平面的夹角,、间接有的电阻。范围足够大的匀强磁场垂直导轨所在平面向上,磁感应强度大小。长度与导轨间距相等、质量、阻值的金属棒放在两导轨上,在大小为、方向平行于导轨向上的恒定拉力作用下,从静止开始向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触,导轨足够长且电阻不计,取重力加速度大小。
当金属棒的速度大小时,求金属棒的加速度大小;
金属棒向上的位移大小前,金属棒已经进入匀速运动状态,求金属棒从开始运动到位移大小的过程中上产生的焦耳热。
【答案】解:当金属棒的速度大小时,设回路中的感应电动势为、感应电流为;
;
;
此时金属棒受到的安培力;
根据牛顿第二定律有:;
解得:。
设金属棒进入匀速运动状态时的速度大小为,根据受力平衡有:;
又;
设在所研究的过程中金属棒克服安培力做的功为,根据动能定理有:;
又知道上产生的焦耳热为;
联立解得。
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2025-2026学年高二物理选择性必修第二册周周练
第二章 周练04 楞次定律 法拉第电磁感应定律(第1-2节)
(时间:45分钟 分数:60分)
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.(2025·江苏省淮安市·期末考试)用如图所示装置探究电磁感应现象,闭合开关瞬间,灵敏电流计的指针向右偏转,下列操作也能使电流计指针向右偏转的是()
A. 拔出线圈 B. 将闭合的开关断开
C. 将软铁棒插入线圈 D. 将滑动变阻器接入电路的阻值调大
2.(2025·澳门特别行政区·单元测试)下面关于电磁感应现象的说法中,正确的是( )
A. 只要穿过闭合电路中的磁通量不为零,闭合电路中就一定有感应电流产生
B. 穿过闭合电路中的磁通量减少,则闭合电路中感应电流减小
C. 穿过闭合电路中的磁通量变化越快,则闭合电路中感应电动势越大
D. 穿过闭合电路中的磁通量越大,则闭合电路中的感应电动势越大
3.(2026·专项测试)如图是学生常用的饭卡内部实物图,其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时,刷卡机会激发变化的磁场,从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为,共匝。某次刷卡时,线圈平面与磁场垂直,且全部处于磁场区域内,在时间内,磁感应强度方向向里且由增大到,此过程中( )
A. 通过线圈的磁通量变化量大小为 B. 线圈中感应电流方向为逆时针方向
C. 边受到的安培力方向向右 D. 线圈有扩张的趋势
4.(2025·云南省·月考试卷)如图所示,是一个矩形金属框,当导体棒向右移动时,回路中会产生感应电流,则下列说法中正确的是( )
A. 导体棒中的电流方向由 B. 电流表中的电流方向由
C. 电流表中的电流方向由 D. 电流表中的电流方向由
5.(2026·北京市·期末考试)如图所示,水平绝缘桌面上放着一个闭合铝环,绝缘材料制成的轻弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁,磁铁位于铝环中心上方。将磁铁下端极向下拉,在其下降一定高度时由静止释放。此后,磁铁开始运动,铝环保持静止,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力。则在磁铁向下的运动过程中( )
A. 俯视看铝环中的电流沿顺时针方向 B. 铝环对桌面的压力大于它的重力
C. 磁铁运动过程中只受到两个力的作用 D. 磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒
6.(2025·陕西省西安市·期末考试)如图所示,均匀导线制成的半径为的圆环以速度匀速进入一磁感应强度大小为的匀强磁场。当圆环运动到图示位置时,、两点的电势差为 ( )
A. B. C. D.
7.(2025·湖南省·模拟题)如图所示,在垂直纸面向里的足够大的匀强磁场中放置一硬质异形导线框,其中是半径为的四分之一圆弧,直线段长为且与圆弧段相切。该导线框在纸面内绕点逆时针转动,则下列说法正确的是( )
A. B. 感应电流方向
C. D.
8.(2025·广东省江门市·其他类型)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音,下列说法正确的有( )
A. 选用铜质弦,电吉他仍能正常工作
B. 取走磁体,电吉他将不能正常工作
C. 增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势
D. 弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化
9.(2025·江西省·单元测试)金属圆盘置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圈相连,套在铁芯下部的线圈引出两根导线,接在两根水平导轨上,如图所示。导轨上有一根金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是 ( )
A. 圆盘顺时针加速转动时,棒将向右运动
B. 圆盘顺时针减速转动时,棒将向右运动
C. 圆盘逆时针减速转动时,棒将向右运动
D. 圆盘逆时针加速转动时,棒将向右运动
10.(2026·湖北省·同步练习)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图中虚线所示。一硬质细导线的电阻率为、横截面积为,将该导线做成半径为的圆环固定在纸面内,圆心在上。时磁感应强度的方向如图所示;磁感应强度随时间的变化关系如图所示。则在到的时间间隔内( )
A. 圆环所受安培力的方向始终不变 B. 圆环中的感应电流始终沿顺时针方向
C. 圆环中的感应电流大小为 D. 圆环中的感应电动势大小为
二、计算题:本题共2小题,共20分。解析应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(9分)(2025·广西壮族自治区南宁市·模拟题)某同学以金属戒指为研究对象,探究金属物品在变化磁场中的热效应。如图所示,戒指可视为周长为、横截面积为、电阻率为的单匝圆形线圈,放置在匀强磁场中,磁感应强度方向垂直于戒指平面。若磁感应强度大小在时间内从均匀增加到,求:
戒指中的感应电动势和电流;
戒指中电流的热功率。
12.(11分)(2026·浙江省·月考试卷)如图所示,、是两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距,导轨所在平面与水平面的夹角,、间接有的电阻。范围足够大的匀强磁场垂直导轨所在平面向上,磁感应强度大小。长度与导轨间距相等、质量、阻值的金属棒放在两导轨上,在大小为、方向平行于导轨向上的恒定拉力作用下,从静止开始向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触,导轨足够长且电阻不计,取重力加速度大小。
当金属棒的速度大小时,求金属棒的加速度大小;
金属棒向上的位移大小前,金属棒已经进入匀速运动状态,求金属棒从开始运动到位移大小的过程中上产生的焦耳热。
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