第2章 电磁感应 章末检测-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（人教版）

第二章 （时间：80分钟 一、选择题（每题5分，共60分） 1.(2023·重庆模拟)某小组制作了一对近距离 的共轴平行闭合线圈M、N,研究线圈M中的电 流变化（或不变）时，在线圈N中产生的感应电 流情况，则 A.当M中电流增大时，N中会产生感应电流 B.当M中电流保持不变时，N中会产生感应 电流 C.当M中通有电流时，N中一定有同方向的 感应电流 D.当M中通有电流时，N中一定有反方向的 感应电流 2.(2024·山东淄博期中)某同学设想的减小电 梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图 所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁体，磁 体N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属 线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从 而减小对厢内人员的伤害.当电梯轿厢坠落到 图示位置时，下列说法正确的是 () A.金属线圈B对电梯轿厢下落有阻碍作用，A 没有阻碍作用 B.金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的 趋势 C.从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿 顺时针方向 D.从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿 逆时针方向 运行电机 钢索 金属 线圈A 电梯轿厢 永久强 金属 磁体 电梯井道 线圈B 0 (第2题) (第3题) 第二章月 章末检测 总分：100分) 3.（2024·浙江G5联盟期中)地磁学家曾经尝 试用“自激发电”假说解释地球磁场的起源， 其原理如图所示：一个金属圆盘A在某一大 小恒定、方向时刻沿切线方向的外力作用下， 在弱的轴向磁场B中绕金属轴00转动，根据 法拉第电磁感应定律，盘轴与盘边之间将产 生感应电动势，用一根带有电刷的螺旋形导 线MN在圆盘下方连接盘边与盘轴，MN中 就有感应电流产生，最终回路中的电流达到 稳定值，磁场也达到稳定状态.下列说法正确 的是 () A.MN中的电流方向从N→M B.圆盘转动的速度逐渐减小 C.MW中感应电流的磁场方向与原磁场方向 相同 D.磁场达到稳定状态后，MN中不再产生感应 电流 4.（2024·湖北荆州调研)（多选）如图所示，两 个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的 大小分别为B、2B,磁场方向分别为垂直于纸 面向外、向里，两磁场边界均与x轴垂直且宽 度均为L,在y轴方向足够长.现有一边长为 宁1的正方形号线花，从图示位置开始，在外 力F的作用下沿x轴正方向匀速穿过磁场区 域，在运动过程中，对角线ab始终与x轴平 行线框中感应电动势的大小为E、感应电流 的大小为i、线框所受安培力的大小为F安·下 列关于E、i、F发随线框向右匀速运动距离x 变化的图像正确的是 黑白题061 B 3F 2F 5.(2024·江苏苏州二模)如图厅示，半径为t2 ! 的圆形单匝线圈中央有半径为，的有界匀强 磁场，磁感应强度随时间变化关系为B=B。+t (飞>0)，线圈电阻为R,则磁感应强度从B。增 大到2B,时间内 A.线圈面积有缩小的趋势 B.线圈中电子沿逆时针方向定向移动 C.线圈中产生的焦耳热为二 Bori R D.通过导线横截面电荷量为 Bo R 6.（2023·宁夏银川一中期末)如图所示，在一 个绕有线圈的可拆变压器铁芯上放一小铁锅 冷水.现接通交流电源，几分钟后，锅中的水 沸腾起来，。时刻的电流方向已在图中标出， 且此时电流正在增大，下列说法正确的是 A.线圈中电流变化越大，自感 电动势越大，自感系数也 增大 交流电源 B.小铁锅中产生涡流，涡流 的热效应使水沸腾起来 C.t。时刻，从上往下看，小铁锅中的涡流沿逆 时针方向 D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能 增大涡流 选择性必修第二册·RJ: 7.（2023·广东茂名一中模拟)电磁阻尼可以无 磨损地使运动的线圈快速停下来.如图所示， 扇形铜框在绝缘细杆作用下绕转轴O在同一 水平面内快速逆时针转动，虚线把圆环分成 八等份，扇形铜框恰好可以与其中一份重合.为 使线框快速停下来，实验小组设计了以下几种 方案，其中虚线为匀强磁场的理想边界，边界 内磁场大小均相同，其中最合理的是 ( 8.（2024·重庆第十一中学期中) 如图，有两个宽度为L的沿水平：： 方向的匀强磁场区域I、Ⅱ，磁场重 的各个边界均在水平面内.磁场的磁感应强度 大小均为B,两磁场间的距离大于L.一质量 为m.电阻为R、边长为L的正方形单匝闭合 导线框abcd,从磁场区域I上方某一位置由 静止释放，线框cd边刚要出磁场区域I和刚 要出磁场区域Ⅱ时的速度相同，线框穿过磁 场区域Ⅱ产生的焦耳热为Q.线框向下运动过 程中始终在垂直于磁场的竖直平面内，αb边 始终水平.重力加速度大小为g.下列说法正 确的是 () A.线框穿过区域I产生的焦耳热小于Q B.磁场区域I、Ⅱ间的距离为-L mg C.cd边穿过两个磁场区域的过程，通过线框 截面的电荷量不相等 D.线框穿过两个磁场区域的过程，线框的速 度变化量不相同 黑白题062 9.(2023·浙江名校联盟质检)闭合铝环固定在 水平桌面上，条形磁体下端是N极、上端是S 极，磁体在铝环正上方较低处无初速度释放， 在磁体开始下落到碰到桌面的过程中，下列 判断正确的是 ( A.磁体的速度增大、加速度减小 B.铝环对桌面的压力大小保持不变 C.磁体的动能转化为铝环中的焦耳热 D.铝环中存在自上往下看沿顺时针方向的感 应电流 (第9题) (第10题) 10.(2024·山西金科大联考)（多选）如图所示 电路，L是一直流电阻可忽略的自感线圈，A、 B、C为完全相同的三个灯泡，下列说法正确 的是 ( A.闭合开关S的瞬间，A、B、C三灯泡一样亮 B.闭合开关S稳定后，A灯最亮 C.闭合开关S稳定后，再断开开关S,A、B、C 灯泡都立即熄灭 D.闭合开关S稳定后，再断开开关S,A、B、C 灯泡都缓慢熄灭 11.（2023·江西重点中学协作体二模)如图所 示，水平虚线上方有垂直于纸面向外的单边 界匀强磁场，虚线上方同一高度处有由材料 相同、粗细不同的导线绕成的边长相同的 I、Ⅱ两个正方形闭合线圈（相距足够远）， 两线圈质量相等且均有一条对角线竖直，I 线圈匝数是Ⅱ线圈匝数的2倍，现让两线圈 由静止开始做自由落体运动，已知线圈在运 动过程中无旋转，空气阻力不计，则两线圈 从开始跨过虚线到完全进入磁场的过程中， 黑 下列说法正确的是 ( A.运动时间不同 B.所受安培力的冲量相同 C.完全进人磁场时的末速度 不同 D.产生的焦耳热不同 2.（2024·江苏五市联考)如图所示，水平面上 固定的两光滑平行长直导轨，间距为L,处于 磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与 导轨平面垂直，两质量都为m、电阻都为R的 导体棒L、L2垂直放置在导轨上，与导轨接 触良好，L1静止，L2以初速度v。向右运动，运 动过程中两棒不发生相碰.不计导轨电阻，忽 略感应电流产生的磁场，则 A.导体棒L,最终停止运动，L,以某一速度 匀速运动 'Lvo B.导体棒L,的最大加速度为 2mR 2mvoR C.两导体棒的初始距离最小为 BL D.回路中产生的总焦耳热为2m6 二、非选择题（共40分）》 3.(10分)(2023·安徽安庆 二中期中)如图，这是研究 与☒ 自感现象的实验原理图， 图中L是插有铁芯的自感 线圈，A、A2是规格相同的两个灯泡，回答下 列问题： (1)在自感线圈中插入铁芯的目的是 (2)在闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑 片移到 (填“最左”或“最 右”)端 白题063 (3)闭合开关S,调节变阻器R、R使得两个 灯泡的亮度相同后断开开关，断开开关 的瞬间，流过灯泡A,的电流方向 (填“向左”或“向右”)，流过灯泡A,的电 流方向 (填“向左”或“向右”) (4)要观察到断开电路时，灯泡A2亮一下再 熄灭，滑动变阻器接入电路的电阻阻值 应 (填“大于”或“小于”)自感 线圈L的电阻阻值， 14.(14分)(2023·安徽毫州三模)如图1所示， n=10匝的正方形线框用细线悬挂于天花板 上且处于静止状态，线框平面在纸面内，线框 的边长为L=0.1m,总电阻为R=0.52,线框 的下半部分（总面积的一半）处于垂直于纸 面向里的有界匀强磁场，磁场的上、下边界之 间的距离为d=0.25m,磁场的磁感应强度按 照图2变化，0.1s时刻（磁场均匀增大的最 后一瞬间)悬线的拉力恰好为零，此时剪断 细线，线框刚要完全穿出磁场时加速度为零 线框在穿过磁场的过程中始终在纸面内，且 不发生转动.（不计空气阻力，重力加速度g 取10m/s2)求： (1)线框的总质量m; (2)线框穿过磁场的过程中，线框中产生的 焦耳热Q. B/T ×××× ×××××× ×××.××× 0.10.20.3t/s 图1 图2 选择性必修第二册·RJ黑 5.(16分)(2024·河南三门峡一模)如图所 示，足够长的绝缘水平传送带在电动机的带 动下以恒定的速率v。=4m/s匀速转动（顺 时针).与传送带运动方向垂直的两虚线MW 和M'N'之间的区域存在竖直向下的匀强磁 场，磁感应强度大小为B=0.6T,两虚线之间 的距离为d=3.5m.将一边长为L=2.0m、质 量为m=1kg、阻值为R=0.62的正方形闭 合金属线框abcd无初速度地放置在传送带 上，当线框的cd边运动到虚线MN时，线框 刚好第一次与传送带共速，当线框的cd边运 动到虚线M'N'时，线框刚好第二次与传送带 共速，线框运动过程中dc边始终与两虚线平 行，线框与传送带之间的动摩擦因数为儿= 0.4,重力加速度g取10m/s2,求： (1)整个线框通过虚线MN所用的时间； (2)从线框放置在传送带上到线框穿过磁场 区域后速度最终稳定的过程中，线框与 传送带之间因摩擦产生的热量 6 白题064第4节 互感和自感 白题基础过关 1.BD2.C3.D4.D 5.BC解析：AB.如题图所示的电路中，因为L为带铁芯的电 感线圈，当闭合$时，线圈L的磁通量变大，产生自感电动 势，电路中电流逐渐变大，导致灯泡慢慢变亮，A错误，B正 确；CD.当断开S时，线圈L的磁通量变小，产生自感电动势， 但由于电路处于断路，电路中没有电流，导致灯泡立即熄灭， C正确，D错误.故选BC. 6.B解析：AB.闭合开关S时，A,立刻亮：由于A,支路的线圈 阻碍电流的增加，则A,逐渐亮起来，由于A,和A,是两个相 同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略不计，则稳定时A1、A2亮 度相同，选项A错误，B正确：CD.断开开关S时，通过A2原 来的电流立刻消失，而在A,支路由于线圈L阻碍电流的减 小，产生自感电动势相当于电源，在A,和A,中重新形成回 路，可知两灯都会慢慢熄灭，流过A,的电流方向向右，由于 稳定时通过两灯的电流相同，则A2不会闪亮一下再熄灭， 选项CD错误.故选B. 7.B解析：AB.当开关S由断开变为闭合时，由于线圈L的自 感系数很大，所以线圈L支路相当于断路，A、B灯串联，A、B 灯一起亮，然后B灯和线圈L并联部分电阻逐渐减小，分压 逐渐变小，最终B灯被短路，所以B灯先亮一下后逐渐熄 灭，A灯所分电压变大，则A灯变得更亮，故B正确，A错误； CD.当开关S由闭合变为断开时，B灯和线圈L组成闭合回 路，由于线圈L的自感阻碍电流减小，所以B灯逐渐熄灭，A 灯立即熄灭，故CD错误.故选B. 8.C解析：AB.开关S闭合时，灯泡A所在支路由于二极管的 单向导电性而处于断路状态，所以灯泡A不会亮.由于线圈 的自感作用，灯泡B逐渐亮起来，故AB错误；CD.开关S断 开瞬间，由于线圈的自感作用，线圈、二极管、灯泡A构成了 一个闭合回路，自感电流的方向符合二极管的导通方向，所 以灯泡A开始发光，随着自感电流减小，灯泡A熄灭，即灯 泡A闪亮一下，然后逐渐熄灭，灯泡B则立即熄灭，故C正 确，D错误.故选C. 9.C解析：AB.闭合S时，由于线圈自感系数很大，对电流阻 碍作用很强，相当于断路，A、B两灯泡瞬间都亮，之后，因线 圈L的直流电阻为零，电路稳定后A被短路熄灭，B变得更 亮，稳定在一定亮度，故AB错误；C闭合S足够长时间后， 线圈没有阻碍作用，A因短路不发光，电容器充电结束，因此 B正常发光，故C正确；D.闭合S足够长时间后再断开，电容 器与B构成回路，电容器要对B放电，放电电流逐渐减小， 但流过B中的电流并没有反向，故D错误.故选C. 10.C解析：L的直流电阻不计，电路稳定后通过D,的电流是 通过D,电流的2倍：闭合开关瞬间，由于L的阻碍作用，D 逐渐变亮，即1，逐渐变大，而D,所在支路立即就有电流，在 t1时刻断开开关S,D2这一支路电流立即消失，因为线圈阻 碍电流的减小，所以通过D,的电流不会立即消失，会从原 来的大小慢慢减小，且方向不变，同时由于D,和D,构成回 路，通过D,的电流也流过D2,所以I2变成反向，且逐渐减 小.故选C. 参考答案与解析 11.C解析：A.闭合S,灯泡B立刻变亮，由于线圈产生自感 电动势阻碍电流的增加，使得灯泡A缓慢变亮，选项A错 误：BC.断开S后，原来通过灯泡B的电流立即消失，由于 线圈产生的自感电动势阻碍电流的减小，则线圈L相当电 源，灯泡B和A重新组成回路，则通过灯泡B的电流由b 到a,则从断开S至灯泡B完全熄灭的过程中，a点电势低 于b点电势，S断开前后流过灯泡B的电流方向相反，即题 图2所示为灯泡B在S断开前后电流随时间的变化关系， 选项B错误，C正确；D.由题图2可知由于S断开后通过 灯泡B的电流大于S断开之前通过灯泡B的电流，可知两 灯泡正常发光时，灯泡A的阻值小于灯泡B的阻值，选项 D错误.故选C. 黑题应用提优 1.B2.B 3.C解析：开关闭合时各支路的电阻相等，则电路中的电流 稳定时各支路的电流相等：开关S从闭合状态突然断开时， B、C灯泡中原来的电流都消失：线圈L产生自感电动势要维 持原来的电流，所以自感电动势方向向左，此时B灯泡的电 路中的二极管两端的电压为反向电压，电流不能从左向右通 过二极管，所以B灯泡立即熄灭：此时线圈L与A、C灯泡组 成自感回路，A灯泡中电流的方向不变，C灯泡中电流的方 向与开始时相反，A、C灯泡均逐渐变暗.故选C 4.A解析：AB.由于S接通时，线圈阻碍电流的增加，相当于 断路，流经A,的电流大，故最亮，稳定后因线圈直流电阻也 为R,流经三灯泡的电流相同，故亮度相同，故A正确，B错 误：CD.电路稳定后断开S时，L和A形成闭合回路，因流经 线圈的电流与断开S前流过A,的电流相同，故A,不会闪亮 一下再熄灭，而是慢慢熄灭，A,和A,立即熄灭，此时E,= ·2R=2UA1,故CD错误故选A. 压轴挑战 5.AD解析：A.开关闭合且电路稳定时，二极管是导通的，A 灯泡被短路，电容器上极板带负电，下极板带正电，当开关断 开，电容器放电，电流由正极板经电路流向负极板，因为电感 线圈对电流的阻碍作用，会有电流通过A灯泡，A灯泡会闪 亮一下，然后逐渐熄灭，故A正确：BC.灯泡熄灭前，A灯泡 电流减小，电感线圈的电流先增大后减小，二者电流不相等 且二者电流之和等于B灯泡电流，A、B两灯泡的电压不相 同，通过B灯泡的电流不是A灯泡的2倍，故BC错误；D.电 容器放电过程中，二极管是导通的，L中的电流发生变化，产 生自感电动势，故D正确.故选AD. 第二章章末检测 1.A2.B3.C4.AD5.C6.B7.C 8.B解析：A.磁场宽度与正方形线框的边长都为L,则线框只 有进出磁场两个过程，各位置的瞬时速度如图所示，因线 框cd边刚要出磁场区域I和刚要出磁场区域Ⅱ时的速度相 同，设为2，说明出磁场的运动过程一定是减速运动，且穿过 磁场的运动过程完全相同，则有，=v4,=,线框穿过磁场 区域Ⅱ产生的焦耳热为Q,则线框穿过区域I是完全相同的 运动过程，产生的焦耳热一定为Q,故A错误；B.设磁场区 域间的距离为H,选择线框cd边刚出磁场区域I和刚出磁 黑白题25 场区域Ⅱ的过程，由动能定理有mg(H+L)-Q= 2 m- ,解得H=1,故B正确：C,由适过裁面的电荷量公 1 mg △Φ 式g=i·4=F·4=·4=49可知，因cd边穿过两个 R R R 磁场区域的过程通过线框截面的磁通量的变化量△中相同， 则电荷量q相等，故C错误；D.线框穿过两个磁场区域的过 程，由动量定理有mgt-BIt=m△w,又q=t,因运动过程相 同，则时间相同，且电量相等，则线框的速度变化量一定相 同，故D错误.故选B. ☐ 包 ■ ☐ 9.A 10.BD解析：AB.自感线圈中的电流不能突变，则开关闭合 瞬间B、C灯泡立即亮起来，而A灯泡所在支路存在自感线 圈，电流会从0逐渐增大，故A灯泡是逐渐变亮的.当电路 稳定后，自感线圈的直流电阻可忽略，则根据并联电路中各 支路电压相等，则电流之比等于电阻的反比，所以A灯泡 所在支路电流比B、C灯泡更大，则A灯泡功率最大，A灯 泡最亮，故A错误，B正确：CD.闭合开关S稳定后，再断开 开关$，自感线圈中电流不能突变，则自感线圈充当电源作 用，与A、B、C三个灯泡组成闭合回路，B、C灯泡电流突变 成A灯泡电流的大小，再与A灯泡一起缓慢熄灭.所以，B、 C灯泡先闪一下后缓慢熄灭，A灯泡直接缓慢熄灭，所以 三个灯泡是缓慢熄灭的，而不是立即熄灭的，故C错误， D正确.故选BD. 11.B 12.B解析：A.根据楞次定律，导体棒L1、L2最终以相同的速 度做匀速直线运动，设共同速度为1，水平向右为正方向， 根据动量守恒定律可得m,=2m,解得=分，两导体最 终都以=之的速度匀速运动，故A错误；B☑以初速度 E o向右运动时两导体棒加速度最大，则有E=BL,I=2R? B此=0，解得a-个，故B正确；C若导体棒L、4,圆 度相等时距离为零，则两棒初始距离最小，设最小初始距离 为l,则通过导体棒横截面的电量为q== E,△Φ_BU 2R2R 2R' 对导体棒L1,由动量定理得BIt=m1,即BLq=m1,解得 l=moR B产，故C错误，D.设导体棒L、山2在整个过程中产生 的焦耳热为Q,根据能量守恒定律可得】， m=0+× 2mm,解得0= 4m,故D错误故选B. 13.(1)增加线圈的自感系数(2)最左(3)向左向右 选择性必修第二册·RJ (4)大于 14.(1)0.4kg(2)1.15J 解析：(1)0~。这段时间内，感应电动势为E= nS有效△BnBL2 At 感应电流为I=R, E 由题意悬线拉力为零，即所受的安培力为F=nBIL=mg, 联立解得m=0.4kg (2)设刚要出磁场时速度为v,由二力平衡得F零= nB,L=mg,且1=nB, R 穿过磁场过程中根据动能定理得W。-W=2m,其中 :=(d吃）， 克服安培力做的功W克安=Q,联立解得Q=1.15J. 15.(1)0.78(2)18.4J 解析：(1)设线框进入磁场区域的过程中，所用时间为t2, 刚好完全进入磁场区域瞬间速度大小为”1，此过程线框中 的感应电动势为B=L。线框中的感应电流日 R 由动量定理可知umg2-BI2=m心，-mo,线框刚好完全进 入磁场区域瞬间到cd边运动到M'N'的过程中，线框中没 有速应电流，由动能定理可知mg(d-L)=之时-2， 1 联立解得t2=0.7s (2)线框放置到传送带上到cd边刚要进入磁场区域过程 中，由动量定理和动能定理可知mg1=m0-0,mgx1= m哈-0，该过程中传送带运动的距离为1=1，cd边距 1 离虚线MW的距离x,=2m.线框进入磁场区域的过程中， 传送带的位移为s2=vo2,设线框刚好完全进人磁场到cd 边运动到M'N'的过程中所用时间为3，则有umg3= mo-mw1,该过程中传送带的位移为s3=o3,同理可知，线 框穿出磁场区域用时等于进入磁场过程所用时间线框离 开磁场到再次与传送带共速的过程用时也为所以从线 框放置到传送带上到线框穿过磁场区域后速度最终稳定 的过程中传送带的总位移大小为s=s1+2s2+23,线框的位 移大小为x=x1+2L+2(d-L),整个过程中线框与传送带之 间因摩擦产生的热量为Q=umg(s-x),解得Q=18.4J. 第二章真题演练 黑题真题体验 1.B2.A3.A4.B 5.C解析：如图，相当于Oa、Ob、Oc导体棒转动切割磁感线， 根据右于定则可知0点电势最高；根据E=伽=了6，同 时有lo6=le=√5R,可得0<Ua<U6=U,得po>pa>p6=P, 故选C. 黑白题26