第二章 电磁感应 章末达标培优训练 -2025-2026学年高二下学期物理粤教版选择性必修第二册

第二章《电磁感应》章末达标培优训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（24-25高二下·山东潍坊·期中）磁电式电流表是实验室中常用的电学实验器材，图为其结构示意图，其线圈绕在一个与指针、转轴固连的铝框骨架上，并处在极靴和铁质圆柱间的磁场中。线圈未通电时，指针竖直指在表盘中央；线圈通电时指针随之偏转，由此就能确定电流的大小。下列说法正确的是（　　）    A．极靴和铁质圆柱间的磁场为匀强磁场 B．磁电式电流表的工作原理是电磁感应 C．为了节约成本，可以将铝框骨架换成轻质的塑料框 D．搬运电流表时，为防止指针偏转幅度过大，可以将正、负接线柱用导线连接 2．（24-25高二下·江苏扬州·期中）如图所示，螺线管CD的导线绕法不明，当磁体AB插入螺线管时，电路中有图示方向的感应电流产生，下列关于螺线管产生的磁场极性的判断正确的是（　　） A．C端一定是N极 B．C端一定是S极 C．C端的极性一定与磁铁B端的极性相反 D．C端的极性一定与磁铁B端的极性相同 3．（24-25高二下·北京·阶段练习）如图所示电路中，电源内阻不计，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈，A和B是两个相同的小灯泡。则（　　） A．闭合开关S时，A、B灯同时亮 B．闭合开关S时，B灯立即亮，A灯逐渐亮，最后一样亮 C．断开开关S时，A灯逐渐熄灭，B灯立即熄灭 D．断开开关S时，通过B灯的电流方向不发生改变 4．（22-23高二下·新疆巴音郭楞·期末）某同学在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，设计了如图所示的装置：线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻、滑动变阻器R和开关S连接到干电池上，线圈B的两端接到另一个电流表乙上，两个电流表相同，零刻度居中。闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针的位置如图所示，则下列说法正确的是（    ）    A．当滑片P较快地向右滑动时，电流表甲指针向右偏转 B．当滑片P较快地向右滑动时，电流表乙指针向左偏转 C．断开开关S瞬间，电流表乙指针向左偏转 D．断开开关S，待电路稳定后再迅速闭合开关，电流表乙指针向左偏转 5．（24-25高二下·北京延庆·期中）如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个完全相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S后，A灯亮，B灯不亮 B．闭合开关S后，A、B灯亮，之后A灯慢慢熄灭，B灯更亮 C．当开关S由闭合变为断开时，A灯由亮逐渐变暗，直至熄灭 D．当开关S由闭合变为断开时，B灯突然变亮，后逐渐变暗，直至熄灭 6．（25-26高二下·内蒙古赤峰·阶段练习）如图所示，宽为的光滑导轨竖直放置，左边有与导轨平面垂直的区域足够大的匀强磁场，磁感应强度为，阻值为的金属棒在导轨上的运动（金属棒与导轨始终接触良好），右边有两块水平放置的金属板，两板间距为。阻值为的电阻与导轨相连。两板间有匀强磁场，垂直纸面向里，质量为、带电量为的小球在板间做匀速圆周运动，不计圆周运动造成的影响下列说法正确的是（　　） A．点电势高于点电势，感应电动势大小为 B．流过的电流自下而上，大小为 C．棒向右匀速运动，速度大小为 D．图示位置为小球在板间做匀速圆周运动的最左端位置，则小球顺时针运动 7．（23-24高二下·陕西榆林·期末）如图所示，将粗细均匀的导体圆环固定在竖直平面内，圆环半径为a，圆环的最高点A处用铰链连接粗细均匀的导体棒AD，导体棒的长度为2a，电阻为r，圆环电阻不计，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出）中。现使导体棒AD绕铰链从水平位置开始逆时针匀速转动，导体棒与圆环始终接触良好。导体棒转动一周的过程中，i表示流过导体棒的电流，取电流从A流向D的方向为正方向，则正确描述电流i随时间t变化关系的是（　　） A．B．C． D． 8．（25-26高三上·重庆渝中·月考）某电磁缓冲装置如图所示，两足够长且间距为的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为的定值电阻相连，导轨段与段粗糙，其余部分光滑，右侧处于磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中，均与导轨垂直，一质量为的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度沿导轨向右经过进入磁场，最终恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为，与粗糙导轨间的动摩擦因数为，导轨电阻不计，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．金属杆经过的速度大于 B．在全过程中，定值电阻产生的热量为 C．金属杆经过区域过程，其动量变化量的大小为 D．若将金属杆的初速度变为，则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍 二、多选题 9．（25-26高三下·山西·开学考试）如图所示，半径为r、电阻为R的单匝圆形线圈垂直磁场放置，磁场的边界刚好与线圈的竖直直径重合，第一次保持线圈不动，使磁场随时间变化；第二次保持磁场的磁感应强度不变，让线圈绕竖直直径匀速转动，两次线圈中磁通量随时间变化的规律均如图乙所示，图中、T均已知，则下列说法正确的是（    ） A．两次线圈中感应电动势的最大值均为 B．第一次，时，线圈中磁通量的变化率为 C．第二次，匀强磁场的磁感应强度大小为 D．第二次，从至时，通过线圈截面的电量为 10．（25-26高二上·河北邢台·阶段练习）在如图所示的电路中，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；当电流从“-”接线柱流入时，指针向左摆（本题中的指针摆向是相对于电流表零刻度而言的）。在电路接通且稳定后断开开关S的瞬间，下列说法正确的是（　　） A．G1指针向右摆 B．G2指针向左摆 C．两指针都向右摆 D．两指针都向左摆 三、实验题 11．（25-26高二上·陕西西安·阶段练习）物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”，如图，把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起，某同学另找来器材再探究此实验，他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动。 （1）对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是______。 A．线圈接在了直流电源上    B．电源电压过高 C．所选线圈的匝数过多     D．所用套环的材料与老师的不同 （2）跳环跳起的原因，即产生感应电流的磁场总要______（填阻碍或阻止）引起感应电流的磁通量的变化。 四、解答题 12．（25-26高二下·全国·课后作业）阅读教材，并回答：根据教材图2.22求在这个过程中MN中感应电动势大小，磁感应强度为B，导体棒长度为l，导体棒运动速度为v，磁场与纸面垂直。 13．（25-26高二下·四川绵阳·期末）如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值的电阻，质量，电阻的金属棒ab垂直导轨放置，现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属棒上滑的位移时达到稳定状态，对应过程的图像如图乙所示。取，导轨足够长（，）。求： （1）恒力F的大小； （2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，此过程金属杆上产生的焦耳热； （3）导体棒达到稳定状态所用时间。 14．（25-26高二下·北京·期中）电磁感应式无线充电系统原理如图（a）所示，给送电线圈中通以变化的电流就会在邻近的受电线圈中产生感应电流，从而实现充电器与用电装置之间的能量传递，某受电线圈的匝数n=100匝，电阻r=1.0Ω，c、d两端接一阻值R=9.0Ω的电阻，当送电线圈接正弦交变电流后，在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场，其磁通量变化率随时间变化的规律如图（b）所示。 （1）根据图（b），写出磁通量变化率随时间变化的表达式； （2）由法拉第电磁感应定律，写出受电线圈感应电动势e随时间变化的表达式； （3）根据图（b），在第一个周期内，什么时刻受电线圈中感应电动势最大，说明理由。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第二章《电磁感应》章末达标培优训练—2025-2026学年高二下学期粤教版物理选择性必修第二册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B D D D A D AD AB 1．D 【详解】A．极靴与圆柱间的磁场是均匀地辐向分布，并不是匀强磁场，这样即可保证线圈转动过程中各个位置的磁感应强度的大小不变，从而使电流表表盘刻度均匀，A错误； B．磁电式电流表的工作原理是安培力对通电线框的转动作用，故B错误； C．用金属铝做线圈框架，主要原因有：铝不导磁，用铝做框架可以减小对磁场的影响，保证仪表的准确性更高；铝材料较轻，电阻率较小，能更好地利用电磁阻尼现象，使指针迅速停下来，所以不能用塑料筐，C错误； D．在运输时用导线将电流表的两个接线柱连在一起，电流表短路，指针摆动时产生感应电流，感应电流受安培力作用，从而可减缓指针的晃动，D正确； 故选D。 2．D 【详解】AB．因磁铁A，B极性不明或螺线管的绕法不明确，C端的极性无法判断，AB错误； CD．在磁体插入螺线管过程中，穿过螺线管C，D的磁通量增大，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，阻碍磁铁AB插入螺线管，C端的极性一定与磁铁B端的极性相同，C错误，D正确。 故选D。 3．B 【详解】AB．闭合开关S时，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的增大，所以B灯立即亮，A灯逐渐亮；由于线圈的电阻可忽略不计，A和B是两个相同的小灯泡，可知稳定时，A和B一样亮，故A错误，B正确； CD．电路稳定之后，流过A和B两个小灯泡的电流大小相等，断开开关S时，线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，且与A灯和B灯电路形成闭合回路，所以A灯和B灯都是逐渐熄灭，且通过B灯的电流方向发生改变，故CD错误。 故选B。 4．D 【详解】AB．当滑片P较快地向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，A线圈电流变小，电流表甲指针向右偏转的角度减小，即电流表甲指针向左偏转；穿过B线圈向下的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从电流表乙中正接线柱流入，指针向右偏转，故AB错误； C．断开开关S瞬间，穿过B线圈向下的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从电流表乙中正接线柱流入，指针向右偏转，故C错误； D．断开开关S，待电路稳定后再迅速闭合开关，穿过B线圈向下的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流从电流表乙中负接线柱流入，指针向左偏转，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】AB．开关S闭合瞬间，由于线圈的自感系数很大，线圈对电流有阻碍作用很强，则相当于灯泡A与B串联，因此A与B同时亮，且亮度相同，稳定后B被短路熄灭，A灯更亮，故AB错误； CD．电路中的电流稳定后，当S断开瞬间，A立刻熄灭，由于自感作用，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，线圈与灯泡B构成闭合回路放电，则B闪亮一下再熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．由题意可知，小球在两板间做匀速圆周运动，则 则板间场强大小为 因为小球带负电，所以板间电场方向竖直向下，故上板带正电、下板带负电，所以点电势高于点电势，两板间的电压为 根据 可知感应电动势大小为 故A错误； B．由题意可知，点电势高于点电势，则流过的电流自上而下，由欧姆定律可知，电流大小为 故B错误； C．根据右手定则可知，棒向右匀速运动，根据 可得棒速度大小为 故C错误； D．图示位置为小球在板间做匀速圆周运动的最左端位置时速度向上，根据左手定则可知洛伦兹力向右，则小球顺时针运动，故D正确。 故选D。 7．A 【详解】导体棒匀速转动，令角速度为，则在时间t内转过的角度 根据几何关系可知，导体棒接入电路的长度 感应电动势为 感应电流为 其中导体棒接入电阻 解得 可知，感应电流的大小随时间呈现正弦式关系，根据右手定则可知，开始时，感应电流的方向沿，即开始时的感应电流为负值，由于导体棒转动一周过程中，只有半周时间内电路闭合，即只有半周时间内才有感应电流，第一个选择项中的图像符合要求。 故选A。 8．D 【详解】AC．平行金属导轨间距为，金属杆在区域向右运动的过程中切割磁感线，有 设金属杆在区域运动的时间为，根据动量定理有 则时间内 由于 则上面方程左右两边累计求和，可得 则金属杆在区域安培力冲量的大小为 处的速度 同理可得，则金属杆在区域运动的过程中有 即金属杆经过区域过程，其动量变化量的大小为，联立解得 则金属杆经过的速度小于，故A错误，C错误； B．在整个过程中，根据能量守恒有 则在整个过程中，定值电阻产生的热量为 故B错误； D．根据A选项可得，金属杆以初速度在磁场中运动有 金属杆的初速度加倍，设此时金属杆在区域运动的时间为，全过程对金属棒分析得 联立整理得 分析可知当金属杆速度加倍后，金属杆通过区域时的速度比第一次大，故 可得 可见若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍，故D正确。 故选D。 9．AD 【详解】A．两次线圈中产生的均是正弦交流电，最大电动势 A正确； B．第一次时刻，线圈中磁通量变化率最大为 B错误； C．第二次线圈中磁通量的最大值 解得 C错误； D．第二次从至时刻，通过线圈截面的电量为 D正确。 故选AD。 10．AB 【详解】电路接通且稳定时，两支路中都有自左向右的电流，当开关S断开的瞬间，通过L的电流减小，故L将产生自左向右的自感电流以阻碍原电流变化，L所在支路与R所在支路串联形成回路，则电流自左向右流过电流表G1、自右向左流过电流表G2，所以G1指针向右摆，G2指针向左摆。 故选AB。 11． D 阻碍 【详解】（1）[1]A．线圈接在直流电源上，闭合开关的瞬间，穿过套环的磁通量仍然会改变，套环中会产生感应电流，会跳动，故A错误； B．电源电压越高，闭合开关时穿过环的磁通量越大，感应电流越大，环跳起的高度越大，故B错误； C．线圈匝数过多，在套环中产生的感应电流越大，套环更容易跳起，故C错误； D．所用的套环材料不同，可能不产生感应电流，则不会受到安培力，不会跳起，故D正确。 故选D。 （2）[2]跳环跳起的原因，即产生感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 12． 【详解】根据法拉第电磁感应定律可知 13．（1）5N；（2）1.47J；（3）4.05s 【详解】（1）当金属棒匀速运动时，由平衡条件得 其中 由乙图可知 联立解得 （2）从金属棒开始运动到恰好达到稳定状态，由动能定理 又克服安培力所做的功等于整个电路产生的焦耳热，得 金属棒上产生的焦耳热为 （3）由动量定理 又因 又根据法拉第电磁感应定律 联立解得 14．（1）；（2）；（3）0.005s和0.015s时刻电动势最大，见解析 【详解】（1）由图（b）可知磁通量变化率随时间变化的表达式为 （2）由法拉第电磁感应定律可得 （3）由图像可知，在第一个周期内，0.005s和0.015s时刻电动势最大，因为这两个时刻磁通量变化率最大，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量变化率成正比，故这两个时刻电动势最大。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $