北京市2025-2026学年高二物理寒假作业系列（单元测试卷）（四）电磁感应

北京市2025-2026学年高二物理寒假作业系列（单元测试卷）（四）电磁感应 一、选择题 1.下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（　　） A. 导体棒保持静止 B. 导体棒竖直向下运动 C. 导体棒向左运动 D. 导体棒竖直向上运动 2.物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，插有铁芯的螺线管直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，螺线管与电源、开关相连，线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝环立刻向上跳起。下列说法中正确的是（　　） A. 若保持开关闭合，则铝环停留在某一高度 B. 跳起的铝环会回落，断开开关时铝环又将跳起 C. 若将电源的正、负极对调，观察到的现象不变 D. 若换用交流电源做实验，则观察不到铝环跳起的现象 3.如图所示，闭合金属线框在匀强磁场中从图示位置绕中心轴转过90°，则（　　） A. 通过线框的磁通量不变 B. 通过线框的磁通量增大 C. 此过程中，线框中无感应电流 D. 此过程中，线框中有感应电流 4.如图所示，玻璃皿置于S极在上的蹄形磁铁的磁场中。在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，内壁沿边缘放一个圆环形电极，两电极分别与电池组的正负极相连，在玻璃皿中倒入硫酸铜溶液，俯视发现溶液旋转，下列判断正确的是（　　） A. 正离子按顺时针方向旋转，负离子按顺时针方向旋转 B. 正离子按顺时针方向旋转，负离子按逆时针方向旋转 C. 正离子按逆时针方向旋转，负离子按顺时针方向旋转 D. 正离子按逆时针方向旋转，负离子按逆时针方向旋转 5.如图所示，阻值为R的电阻用导线与一个横截面积为S、电阻为r的n匝线圈相连，在线圈中加以竖直方向的磁场B（磁场方向与线圈轴线平行）。已知磁感应强度大小随时间的变化率为k，则下列说法正确的是（　　） A. 若B竖直向上且正在增强，则电流方向从b经过R到a B. 若B竖直向上且正在增强，则线圈中感应电动势的大小为nk C. 若B竖直向下且正在减弱，则a、b两点间的电势差 D. 若B竖直向下且正在减弱，则a、b两点间的电势差 6.如图所示，固定在水平面上的光滑金属架处于竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN以的初速度向右运动。已知导轨间距，导轨的一端连接的电阻阻值，磁感应强度大小，金属棒电阻，金属棒质量。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒向右运动过程中做匀减速直线运动 B. 金属棒向右运动过程中，通过电阻R的电流方向为P→Q C. 金属棒的速度为0.5m/s时，MN两点间电势差为0.04V D. 从金属棒开始运动到静止的过程中，电阻R产生的热量为0.25J 7.如图所示，匀强磁场中有两个相同材料、相同横截面积的导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大，两圆环半径之比为1：3，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，感应电流分别为Ia和Ib，不考虑两圆环间的相互影响。则（） A. Ea：Eb=1：9，感应电流均沿逆时针方向 B. Ea：Eb=1：3，感应电流均沿顺时针方向 C. Ia：Ib=1：9，感应电流均沿逆时针方向 D. Ia：Ib=1：3，感应电流均沿顺时针方向 8.如图所示，L是自感系数很大且直流电阻为零的理想线圈，A、B是两个相同的灯泡，定值电阻的阻值小于灯泡的电阻，灯泡的电阻始终不变。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S，灯泡A、B瞬间同时亮起 B. 闭合开关S，灯泡A瞬间变亮，灯泡B逐渐变亮 C. 闭合开关S稳定后，再断开开关S，灯泡A、B均瞬间熄灭 D. 闭合开关S稳定后，再断开开关S，灯泡A、B均逐渐熄灭 9.利用电磁感应涡流原理制作的简易加热器，在线圈上端放置一盛水金属杯，接通交流电源可加热水。若要缩短加热时间，可行的措施是（　　） A. 降低交流电源的频率 B. 增加线圈的匝数 C. 将金属杯换为木质杯 D. 将交流电源换成电动势更大的直流电源 10.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨ab、cd水平放置，间距为L，一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨的电阻可忽略不计。时导体棒在水平向右的恒力作用下开始运动。设导体棒MN两端的电压为U，所受安培力的大小为，通过的电流为I，速度大小为v，加速度的大小为a。关于导体棒MN开始运动后的情况，下列图像中合理的是（　　） A. B. C. D. 11.如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（） A. 线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向 B. 线框出磁场的过程中做匀减速直线运动 C. 线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等 D. 线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等 12.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中 （　　） A. 导体棒做匀减速直线运动 B. 导体棒中感应电流的方向为从a到b C. 电阻R消耗的总电能为 D. 导体棒克服安培力做的总功小于 二、计算题 13.如图甲所示，匝的线圈（图中只画了2匝），电阻Ω，其两端与一个Ω的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。 （1）判断通过电阻的电流方向； （2）求线圈产生的感应电动势大小； （3）求电阻两端的电压和s时间内产生的焦耳热。 14.如图1所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，间距为L，一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导体棒的电阻为r，导轨电阻忽略不计。在平行于导轨的拉力作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度大小为v。 （1）求回路中的感应电流大小I和导体棒MN两端的电压U。 （2）通过公式推导证明：在一段时间Δt内，拉力做的功W等于电路获得的电能W电。 （3）若在匀速运动过程中突然将拉力大小增大为原来的2倍，请说出导体棒将如何运动，并在图2坐标系中作出此后导体棒运动的v—t图像。     15.分析电路中的电势变化是研究电路规律的重要方法。比如闭合电路欧姆定律可以通过分析电势的变化得出：在电源内部，电流I从负极流向正极，非静电力的作用使电势升高E（电动势），电流流过电源内阻r时电势降低，因此电源两端电压。 （1）如图1所示，100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、K与一个电阻相连，线圈的电阻r=5Ω。线圈内有垂直纸面向里的匀强磁场，线圈中的磁通量随时间均匀变化，产生的感应电流A，A、K两点间的电势差45V。求： ①线圈中产生的感应电动势E。 ②磁通量的变化率。 （2）电动机的模型示意图如图2所示，MN、PQ是间距为L的固定平行金属导轨，置于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨所在平面向下的匀强磁场中，M、P间接有电源。一根与导轨接触良好、长度也为L、阻值为R、质量为m的金属棒cd垂直导轨放置，通过轻滑轮以速率v匀速提升质量为m的重物。摩擦阻力、导轨电阻均不计，重力加速度为g。当电动机稳定工作时，求cd两端的电势差。 （3）如图3所示，将一长方体金属薄片垂直置于匀强磁场中，在薄片的左右两个侧面间通以向右的电流时，上下两侧面间产生电势差，这一现象称为霍尔效应，在垂直上下表面的连线上e、f两点间电势差的绝对值通常称为霍尔电压。实际测量霍尔电压时的测量点往往不在垂直上下表面的连线上（如e、g两点），从而导致测量出现偏差，但仍可以采用一定的办法推测出准确的霍尔电压。某次测量，先测得e、g两点间的电势差为，仅将磁场反向，磁感应强度的大小不变，再测得e、g两点间的电势差为U eg′，求上述情况中该金属薄片产生的霍尔电压UH。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D A D C D A B D 题号 11 12 答案 D C 13. (1).电流方向为 (2)V (3)V，J 14.（1）；（2）略；（3）略 15.（1）50V，0.5Wb/s；（2）；（3） 学科网（北京）股份有限公司 $