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 江苏专用）

电流之和等于B灯电流，A、B两灯的电压不相同，通过B灯 的电流不是A灯的2倍，故BC错误；D.电容器放电过程中， B灯发光，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D. 第二章章末检测 1.A2.C3.C4.D5.C6.B7.D 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，=4，=5，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 场区域Ⅱ的过程，由动能定理有mg(H+）-Q=子m- m,解得=Q,故B正确C,由适过裁面的电荷量公 1 mg △Φ 式g=14=E △t 万·A=石·△t=A中可知，因cd边穿过两个 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-BlLt=m△u,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. ☐w ■ ☐ ☐w 9.A 10.B解析：A.根据题意可知，导体棒开始运动时加速度最 大，感应电动势为E=B,此时，感应电流为1-2R2R, E BLo 由牛顿第二定律有BIL=ma,解得a= 受故A甜 误：B.根据题意，由动量定理有-B=0-m,又有7=E 2R 联立解得吧，故B正确；C由能量守恒定律可 知，整个回路整个过程的发热量为Q=号m,则导体棒的 发热量为Q0=了，放C错误，山设导体棒运动过 程中的速率为”，电子沿导体棒运动的速率为m',则有1= 由电流微观表达式有P=nes水'，整理可得三 BL v2RneS 故D错误故选B. 11.C解析：A.设线圈边长为L,电阻为R,线圈横截面积为S, 则线圈中的电流R,线圈电阻R=p兰，联立解得I口 、一，可知电流与边长无送，则4B线圈产生的电流之比是 选择性必修第二册 1:1,故A错误；B.对线圈，由平衡条件有F外=FA=BIL= vBLS,则外力功率P=P外"=4n,可知功率与乙 R 成正比，因为B线圈的边长是A的2倍，则外力对A、B线 圈做功的功率之比是1：2，故B错误；C.线圈产生热量Q= PR以联立解得Q-),可知热量Q与P成正 比，故A、B线圈产生的热量之比是1：4，故C正确；D.电荷 △Φ BL 4p ,可知q与L成正比，通过A、B线圈横截面的电荷量之 比是1：2，故D错误故选C. 12.D解析：A.设金属棒αb在左导轨上运动时某时刻的速度 为u,则金属棒ab切割磁感线产生的电动势为E=BL1u,经 过△t速度变为'，则'=v+△，此时感应电动势为E= BL,v'=BL,(u+△w),△t时间内流入电容器的电荷量为△g= CAU=C(E'-E)=CBL,A,电路中电流1=A9.CBL,A △t △t C8L,·名-C8La,所以金屑棒o山受到的安培力为g BL,I=CBLa,对金属棒ab列牛顿第二定律方程有F- F安=ma,解得加速度a= mn+BC,代入数据得 a=2m/s2,所以金属棒ab以2m/s2的加速度做匀加速直 线运动.设金属棒ab到达N1、N2处速度为vo,则有vo=at= 4m/s,故A正确；B.金属棒ab进入导轨PQ1、P2Q2后在 安培力的作用下减速运动，金属棒cd在安培力的作用下加 速运动，两金属棒组成的系统动量守恒，设最终速度为， 对两金属棒组成的系统列动量守恒方程有m。=2m,解得 ”=2n=2m/s,对金属棒cd列动量定理方程有 BL,A=m,可得通过金属棒cd的电荷量为q=△1=， 代入数据解得q=1.2C,故B正确；C.整个过程中减少的动 能全部转化为焦耳热，即整个运动过程金属棒cd产生的焦 耳热为Q=宁时-子(2m)1=241,放c正确：D设金网 棒ab在导轨P1Q1、P2Q2上减速运动时，相对于cd棒的位 移为，则通过金属棒d的电荷量9。-代人数据 解得x然12m,所以金属稀b在导轨PQ1、P,Q上 做变速运动的位移大于1.2m,故D错误故选D. 13.(1)增加线圈的自感系数(2)最左(3)向左向右 (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有数△BnBL2 2 感应电流为1=R, E 由题意悬线拉力为零，即所受的安培力为F=nB,IL=mg, 联立解得m=0.4kg 黑白题24 (2)设刚要完全出磁场时速度为"，由二力平衡得F安= nB,L=mg,且1=nB R’ 穿过感场过程中根据动能定理得风。-W=之2，其中 =g(学)， 克服安培力做的功W克安=Q,联立解得Q=1.15J, 15.(1)0.7s(2)18.4J 解析：(1)设线框进入磁场区域的过程中，所用时间为2， 刚好完全进入磁场区域瞬间速度大小为”1，此过程线框中 BL 的感应电动势为E=BL= ,线框中的感应电流1=R E t2 由动量定理可知umg2-BI山2=mu,-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 有感应电流，由动能定理可知ng(d-L)=m-m, 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umgt1=mwo-0,mgx1= 2m6-0,该过程中传送带运动的距离为s,=o1,cd边距 离虚线MN的距离x1=2m线框进人磁场区域的过程中， 传送带的位移为s2=vl2,设线框刚好完全进入磁场到cd 边运动到M'N'的过程中所用时间为t3,则有umgt3= m-m1,该过程中传送带的位移为s=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=51+22+233,线框的位 移大小为x=x,+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.D2.A3.B 4.BC解析：A.在圆环进入磁场的过程中圆环中感应电流绕O 逆时针流动，圆环出磁场的过程中圆环中感应电流绕0顺 时针流动，故A错误：BCD.由几何关系可知圆环进人磁场的 过程中，圆环的圆心轨迹是以P点为圆心且半径与圆环的半 径大小相等的圆，则圆环切割磁感线的有效长度为1= I2rcos(90°-wt)l,其中w为圆环匀速转动的角速度，90°-o 为OP与虚线的夹角，则金属圆环在纸面内以P点为轴沿顺 Bo 时针方向匀速转动产生的感应电动势瞬时值为e= 2,化 简得e=Bwr2[1-cos(2wt)],可见0P与虚线平行时即ot= 90°或270圆环中感应电流最大：分析可知当环转动一圈的 过程中，圆环中的感应电流先逆时针增大再减小，后顺时针 增大再减小，故圆环中感应电流变化的周期与环转动周期相 同；而圆环在磁场内且0P与虚线垂直时wt=180°此时环中 感应电流为零，故BC正确，D错误.故选BC 5.C解析：如图，相当于Oa、0b、Oc导体棒转动切割磁感线， 根据右手定则可知O点电势最高；根据E=Bw=】Bl',同 2 参考答案与解析 时有los=loc=√5R,可得0<Uoa<U6=Ue,得po>p>p。=9。, 故选C. B X 6C解析：A在0~？时间内，磁感应强度B增加，根据中 BS,则磁通量中增加，但是图像的斜率减小，即磁感应强度 B的变化率逐渐减小，根据法拉第电磁感应定律可知E= S,感应电动势E逐渐减小，选项A错误：B.当士 名和 3时，因B-1图像的斜率大小相等，符号相反，可知感应电 动势E大小相等，方向相反，选项B错误；C1=?时，B最 大，则磁通量Φ最大，但是B的变化率为零，则感应电动势 E为零，选项C正确；1=子时，B为零，则磁通量为零， 但是B的变化率最大，则感应电动势E最大，选项D错误.故 选C. 7.AC解析：设线框的上边进人磁场时的速度为v,线框的总 电阻为R,线框上边框切割磁感线产生感应电动势，感应电 动势E=B,感应电流1只-收，线框上边框所受安培力 F。=BL= BC,设线框的质量M,物块的质量m,图中线框 R 的上边框进入磁场时线框的加速度向下：根据牛顿第二定 律，对线框Mg+F。-T=Ma,对滑块T-mg=ma,联立解得 +B=(M+m)a,线框向上做减速运动，随速度的 (M-m)8+R 减小，向下的加速度减小；当加速度为零时，线框匀速运动， 其速度为，=（mM)A.若线框上边框进人磁场时的速 B2L2 度较小，则线框进入磁场时做加速度减小的减速运动，线框 下边框还未完全进入磁场时，线框的速度和加速度都趋近于 零，由于u-t图像的斜率表示加速度的大小，图线将接近于t 轴，故A正确.B.因从t=0时刻线框的上边框就进入磁场， 根据(M-mg+P=(M+m)a可知，线框上边框进入磁场 R 时，线框向上不可能做匀减速运动，故B错误.CD.若线框的 质量等于物块的质量，且当线框上边框进入磁场时，速度大 于。，线框进入磁场做加速度减小的减速运动；线框完全进 入磁场后，穿过线框的磁通量不发生变化，线框中不产生感 应电动势，线框不受安培力作用，线框做匀速运动；当线框上 边框开始离开磁场时，线框的下边框做切割磁感线运动，产 生感应电动势，线框下边框受向下的安培力，线框又做加速 度减小的减速运动，线框完全离开磁场时做匀速直线运动， 故C正确，D错误.故选AC. 8.C 9.C解析：A闭合瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中没有电 流通过，因为电容器原来不带电，电源能够给电容器充电，所 以灯泡A2中有充电电流经过，所以闭合瞬间，A1与A2同时 亮起，A3不亮，故A错误；B.闭合后，随着线圈自感作用的 消失，通过A,的电流逐渐增大，所以A,的亮度是逐渐变亮 黑白题25第二章 (时间：80分钟 一、选择题（每题5分，共60分） 1.*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.**(2025·广东揭阳一模)高速铁路列车通 常使用磁力刹车系统.磁力刹车工作原理可简 述如下：将磁铁的N极靠近一块正在逆时针方 向旋转的圆形铝盘，使磁感线垂直铝盘向内， 铝盘随即减速，如图所示.图中磁铁左方铝盘的 甲区域（虚线区域）朝磁铁方向运动，磁铁右方 铝盘的乙区域（虚线区域）朝离开磁铁方向运 动.下列有关铝盘刹车的说法正确的是( A.铝盘甲区域的感应电流 产生垂直铝盘向里的 铝盘转轴磁铁 磁场 甲区域」 ● 亿区域 B.铝盘乙区域的感应电流 产生垂直铝盘向外的磁场 C.磁铁与甲、乙两区域的感应电流之间的作 用力，都会使铝盘减速 D.若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，则 磁铁对空洞铝盘的作用力更大 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O0转动，根 第二章黑 末检测 子错题本 总分：100分) 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.MN中感应电流的磁场方向与原 M 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 *(2025·山东淄博检测)如 图所示，宽度为1的有界匀强磁 × 场的方向垂直纸面向里，磁感应 强度的大小为B,闭合等腰直角 三角形导线框abc位于纸面内，直角边ab水平 且长为2l,线框总电阻为R.规定沿abca方向为 感应电流的正方向.导线框以速度v匀速向右 穿过磁场的过程中，感应电流随时间变化规律 的图像是 ( ↑0 ↑冰聚) 2 3× 3） A B ↑讴聚) ↑沁柴) D 白题061 5.**(2024·江苏苏州二模)如图所示，半径 为，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(k>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 2kBr1 C.线圈中产生的焦耳热为 R TBor? D.通过导线横截面电荷量为 R 6.**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 9 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 7.禁（2025·重庆三模)如图 A×××XX 所示，三根完全相同的电阻丝 一端连在一起并固定在转轴O 上，另一端分别固定于导体圆 D XXX×X 环上的A、C、D点，并互成120°角，导体圆环的 电阻不计.转轴的右侧空间有垂直于纸面向里 的匀强磁场，范围足够大，现让圆环绕转轴0 顺时针匀速转动，在连续转动的过程中，下列 说法正确的是 ( A.A点的电势可能低于O点的电势 B.流过OA的电流方向始终不变 选择性必修第二册黑： C.流过OA的电流大小始终不变 D.流过OA的电流大小有2个不同值 整（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，Ⅱ弘 磁场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，ab 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Q-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 #(2025·广东大湾区期末)如图所示的电 路中，两个电流计完全相同，零刻度在刻度盘 的中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向 右摆L是自感系数很大的线圈，电阻忽略不 计.A和B是两个规格完全相同的小灯泡.下 列说法正确的是 ( A.开关S闭合瞬间，灯泡A +①⑧- G A 逐渐变亮，灯泡B立即 (个 变亮 B E B.开关S闭合稳定后，灯泡 A、B的亮度不相同 C.开关$断开瞬间，灯泡A闪亮后熄灭，灯泡 B立即熄灭 D.开关S断开瞬间，G,指针向左摆，G2指针 向右摆 白题062 10.装（2025·湖南 联考)如图所示， 水平面内有两电阻 不计的平行光滑导轨M、N,间距为L,导轨左 端连接电阻R,与导轨垂直且接触良好的导 体棒质量为m,接入轨道间的电阻也为R,整 个空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 大小为B.设导体棒横截面积为S,单位体积 内的自由电子数为n,电子电荷量为e,导体 棒的初速度o,下列说法正确的是（ ) 2Lvo A.导体棒的最大加速度为 Rm 2Rmvo B.导体棒的最大位移是 B2L2 C.整个运动过程中，导体棒的发热量为 1 2 mg D.导体棒运动过程中，其中的电子沿导体棒 运动的速率与导体棒的速率之比为BL RneS 11.(2025·江西九江二模)如图所示，单匝 正方形线圈A和B在外力作用下均以速度) 向右匀速进入匀强磁场，B线圈的边长是A 的2倍，线圈粗细相同，材料相同.在两个线 圈完全进人磁场的过程中 》 A.A、B线圈产生的电流 之比是1：4 B.外力对A、B线圈做功 的功率之比是1：4 C.A、B线圈产生的热量之比是1：4 D.通过A、B线圈横截面的电荷量之比是 1:4 12.熱（2025·河南天一大联考)如图所示，间 距为2m的平行光滑金属导轨M1N1、M2N2 和间距为1m的平行光滑金属导轨PQ、 P2Q2固定在绝缘水平面上，N1、P、P2、N2四 个点在同一直线上，M1、M2之间连接一电容 第二章黑 为0.1F的电容器（耐压值足够大），质量均 为0.6kg、长度均为2m的金属棒ab和cd分 别静止在左右导轨上，整个装置处于方向竖 直向上、磁感应强度大小为1T的匀强磁场 中.现给ab棒施加一水平向右的恒力F= 2N,经过2s的时间到达N1、W2处，此时立 即撤去F,金属棒ab平滑进入导轨PQ1、 P2Q2上.已知金属棒cd接入电路的电阻为 12,其余电阻均不计，整个运动过程中两金 属棒未发生碰撞且始终与导轨垂直并接触 良好，导轨P1Q1、P2Q2足够长.下列说法错误 的是 () A.金属棒ab到达N1、N2处的速度大小为 4 m/s B.整个运动过程通过金属棒cd的电荷量为 1.2C C.整个运动过程金属棒cd产生的焦耳热为 2.4J D.金属棒ab在导轨P1Q1、P2Q2上做变速运 动的位移大小为1.2m 非选择题（共40分）》 *（10分)如图，这是研 究自感现象的实验原理 图，图中L是插有铁芯的 自感线圈，A1、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 (3)闭合开关S,调节变阻器R,、R使得两个 白题063 灯泡的亮度相同后断开开关，断开开关15 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.接(14分)(2025·黑龙江大庆检测)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 ××××× ×××××× ×_×_×_×_×× 0.10.20.3/s 图1 图2 选择性必修第二册黑白 禁(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o=4m/s匀速转动 (顺时针).与传送带运动方向垂直的两虚线 MN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cd边始终 与两虚线平行，线框与传送带之间的动摩擦 因数为u=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兰 7 题064