第二章 电磁感应（A卷）单元测试 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

( 第二章 电磁感应 ) 一、单项选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分） 1.如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁体。磁体正下方水平桌面上放置一个闭合线圈。将磁体托起到某一高度后放开，磁体能上下振动并最终停下来。磁体振动过程中未到达线圈平面且线圈始终静止在桌面上。磁体振动过程中，下列选项正确的是( ) A.线圈对桌面的压力有时等于重力 B.线圈总有缩小的趋势 C.弹簧的弹性势能一直减小 D.磁体和弹簧系统的机械能保持不变 2.某新能源汽车充电系统采用电磁感应式无线充电技术制成，其主要部件由连接家庭电路的地面供电线圈与电池系统相连的受电线圈组成，如图所示。当两线圈正对且均静止时，从上往下看，为使受电线圈中产生顺时针方向的感应电流，则供电线圈中的电流应沿( ) A.顺时针方向且逐渐减小 B.顺时针方向且逐渐增大 C.逆时针方向且逐渐减小 D.逆时针方向且保持不变 3.电磁俘能器由动磁铁、定磁铁和若干固定线圈组成，简化图如图所示。当受到外界激励时，动磁铁围绕定磁铁顺时针旋转，与线圈发生相对运动，线圈中会产生感应电流。若动磁铁产生的磁场垂直于纸面向外，下列说法正确的是( ) A.电磁俘能器的工作原理是电流的磁效应 B.如图位置时，线圈1和2中感应电流方向分别为逆时针和顺时针 C.如图位置时，线圈1和2中感应电流方向均为顺时针 D.如图位置时，线圈1和2中感应电流方向均为逆时针 4.如图所示，在两平行虚线间的区域内存在着匀强磁场，闭合直角三角形线圈的边与磁场的边界虚线平行，而且边的长度恰好和两平行虚线之间的宽度相等。当线圈以速度v匀速向右穿过该区域时，下列四个图像中的哪一个可以定性地表示线圈中感应电流随时间变化的规律( ) A. B. C. D. 5.在匀强磁场中放置一金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直。规定图甲所示磁场方向为正，磁感应强度B随时间t按图乙所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是( ) A.时刻，圆环中无感应电流 B.时刻，圆环上某一小段受到的安培力最大 C.圆环上某一小段所受安培力最大的时刻也是感应电流最大的时刻 D.时间内，圆环中感应电流方向沿顺时针方向 6.如图所示，边长、匝数为10的正方形导体线框abcd放置于墙角，线框平面与地面的夹角.该区域有磁感应强度大小为、方向水平向右的匀强磁场，现将cd边向右拉动，ab边经0.1 s着地，在这个过程中线框中产生的平均感应电动势的大小与感应电流的方向为( ) A.0.8 V，方向为a→d→c→b B.0.8 V，方向为a→b→c→d C.0.4 V，方向为a→b→c→d D.0.4 V，方向为a→d→c→b 7.如图，水平面内两平行金属导轨间距，处于磁感应强度、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨的左端接有电阻R，阻值为，长1 m的导体棒PQ垂直导轨放置且与导轨接触良好，以的速度向右匀速滑动，导体棒电阻，导轨的电阻忽略不计。则下列说法正确的是( ) A.P点的电势高于Q点，P、Q两点间电势差的大小为4 V B.P点的电势高于Q点，P、Q两点间电势差的大小为3 V C.Q点的电势高于P点，P、Q两点间电势差的大小为4 V D.Q点的电势高于P点，P、Q两点间电势差的大小为3 V 8.如图甲所示，把一枚磁性较强的圆柱形永磁体在铝管管口由静止释放，磁体直径略小于管的内径，则磁体在管中( ) A.做自由落体运动 B.加速度恒定 C.如图乙所示，换用一根有裂纹的铝管，运动比图甲中更慢 D.换用一根直径稍大的铝管，运动比图甲中更快 9.磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，比靠摩擦力刹车更稳定。如图为该新型装置的原理图（从后面朝前看），过山车的两侧装有铜片，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来。下列说法正确的是( ) A.磁力刹车属于电磁驱动现象 B.磁力刹车的过程中电能转化为动能 C.磁力刹车过程需要给车通入合适的电流 D.过山车的速度越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大 10.钳形电流表是一种测量电流的仪表，其工作部分主要由一只电磁式电流表和电流互感器组成，互感器由被测导线、铁芯和二次绕组构成，被测导线视为单匝线圈。某时刻，被测导线及二次绕组的电流方向如图所示。下列说法正确的是( ) A.测量时需先断开被测电路 B.钳形电流表也可以用于测量恒定电流 C.图示时刻被测导线中的电流正在增大 D.仅增大二次绕组的匝数，电流表示数减小 二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分） 11.如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B通过开关连接到灵敏电流计上，线圈A放入线圈B中，均闭合。下列操作中，电流计发生偏转的是( ) A.拔出铁芯的瞬间 B.断开的瞬间 C.断开的瞬间 D.断开，迅速移动滑片P 12.“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行业的产品封口环节中，如图所示为一手持式封口机，它的工作原理是：当接通电源时，内置线圈产生磁场，当磁感线穿过封口铝箔材料的瞬间产生大量小涡流，使铝箔自行快速发热，熔化复合在铝箔上的溶胶，从而粘贴在承封容器的封口处，达到迅速封口的目的。下列有关说法正确的是( ) A.封口材料可用普通塑料来代替铝箔 B.该封口机可用干电池作为电源以方便携带 C.封口过程中温度过高，可通过适当减小通电流的频率来解决 D.该封口机适用于玻璃、塑料等材质的容器封口，但不适用于金属容器 13.为了探究自感现象，某同学设计了如图所示的电路，A、B为两个完全相同的灯泡，L为带铁芯的线圈，其电阻与小灯泡的电阻相等，为理想二极管（反向电阻极大，正向电阻为0），R为定值电阻，电源的电动势为E.现闭合开关S，B灯立刻变亮，由于二极管的单向导电性，A灯始终不亮，待电路稳定后，下列说法正确的是( ) A.断开开关S后，灯泡A仍然不亮 B.断开开关S后，灯泡B立刻熄灭 C.断开开关S后，灯泡A闪亮一下后逐渐熄灭 D.断开开关S的瞬间，线圈L两端的电压等于E 14.如图所示，两足够长的水平光滑导轨置于竖直方向的匀强磁场中，左端分别连接一定值电阻和电容器，将两导体棒分别垂直放在两导轨上。给甲图导体棒一水平向右的初速度v，乙图导体棒施加水平向右的恒定拉力F。不计两棒电阻，两棒向右运动的过程中，下列说法正确的是( ) A.图甲中，导体棒速度的减小量与运动的时间成正比 B.图甲中，导体棒速度的减小量与通过的距离成正比 C.图乙中，电容器储存的电能与运动时间的平方成正比 D.图乙中，导体棒速度的增加量与通过的距离成正比 15.如图甲所示，用绝缘细绳将边长为L、总电阻为R的n匝正方形闭合导线框吊在天花板下，线框上下两边水平，在线框的中间位置以下区域分布有与线框平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是( ) A.时间内，线圈中的电流方向为逆时针 B.时间内，绳子的拉力都小于线框的重力 C.时间内，穿过线圈的磁通量变化量大小为 D.时间内，流过线圈某横截面的电荷量为 三、计算题（共25分） 16.（11分）如图甲所示，在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，导体环匝数，导体环面积，导体环的总电阻。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。磁感应强度B随时间t的变化如乙图所示，。求： (1)0~2s内通过导体环的磁通量变化量； (2)0~3s内导体环产生的焦耳热及0~3s内通过导体环的电荷量。 17.（14分）如图所示，在倾角的光滑导轨上，放置一质量为m，电阻为R的导体棒ab，导轨宽度与导体棒长度均为L，导轨上端接有电动势为E、内阻为r的电源。空间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B。已知，，，，，，导轨足够长。试求： (1)接通电源瞬间，导体棒受到的安培力大小； (2)研究发现：非纯电阻电路的实际电流满足。E为电源电动势，为感应电动势，为回路中的总电阻，求导体棒运动的最大速度； (3)若将磁感应强度的方向改为垂直于斜面向下，电源可充电，其他条件不变，求导体棒运动的最大速度。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026春高中物理单元测试AB卷 A卷——基础达标卷（参考答案） 1.答案：A 解析：AB.磁体向下运动时，穿过线圈的磁通量增加，线圈有缩小趋势，磁体对线圈的作用力为向下的排斥力，线圈对桌面的压力大于重力；磁体向上运动时，穿过线圈的磁通量减少，线圈有扩张趋势，磁体对线圈的作用力为向上的吸引力，线圈对桌面的压力小于重力，当磁体到达最高点或最低点时，线圈磁通量变化率为零，此时线圈对桌面的压力大小等于重力，故A正确B错误； C.磁体上下运动，弹簧长度时而增大时而减小，所以弹簧弹性势能时而变大时而变小，故C错误； D.磁体上下运动过程中，线圈对磁体的作用力对磁体始终做负功，所以磁体和弹簧系统的机械能一直减小，故D错误。 故选A。 2.答案：A 解析：从上往下看，为使受电线圈中产生顺时针方向的感应电流，则受电线圈的感应电流产生的磁场方向向下，根据楞次定律可知，供电线圈的磁场方向向下减小或向上增大，根据安培定则可知，供电线圈中的电流应沿顺时针方向且逐渐减小或沿逆时针方向且逐渐增大，故选A。 3.答案：B 解析：A.电磁俘能器的工作原理是电磁感应，故A错误； BCD.当动磁铁围绕定磁铁顺时针旋转，线圈1中的磁通量垂直于纸面向外且减小，线圈2中的磁通量垂直于纸面向外且增大，根据楞次定律可知，线圈1和2中感应电流方向分别为逆时针和顺时针，故B正确，CD错误。 故选B。 4.答案：B 解析：依题意，线圈进入磁场过程，磁通量增大，根据楞次定律结论增反减同可知，感应电流为逆时针方向，ac边切割磁感线的有效长度逐渐增大，根据，可知感应电流逐渐增大，线圈穿出磁场过程，磁通量减小，感应电流为顺时针方向，ab边和ac边切割磁感线的有效长度逐渐增大，根据，可知感应电流逐渐增大，综上所述，B选项与题目相符，故选B。 5.答案：D 解析：根据法拉第电磁感应定律，可知时刻，磁通量变化率最大，圆环中感应电流最大，时刻，磁通量变化率为零，圆环中感应电流为零，A错误；在时刻，磁感应强度最大，但是磁通量的变化率为零，即感应电流为零，圆环上各点受到的安培力为零，B错误；由上述分析可知，当感应电流最大时，磁感应强度为0，根据可知此时圆环上某一小段所受安培力为0，C错误；时间内，磁感应强度垂直圆环向里逐渐减小，由楞次定律结合安培定则可得圆环中感应电流方向沿顺时针方向，时间内，磁感应强度垂直圆环向外，逐渐增大，由楞次定律结合安培定则可知圆环中感应电流方向沿顺时针方向，D正确。 6.答案：D 解析：初状态穿过线框abcd的磁通量，末状态穿过线框abcd的磁通量，根据法拉第电磁感应定律得，根据楞次定律结合安培定则可知，感应电流的方向为，故A、B、C错误，D正确。 7.答案：B 解析：切割磁感线的导体棒PQ相当于电源，由右手定则可知电流方向为Q→P，电源内部电流由低电势流向高电势，故P点电势高于Q点，故C、D错误；导体棒切割磁感线产生的感应电动势两点间的电势差等于路端电压，由欧姆定律得P、Q两点间的电势差大小为，故A错误，B正确。 8.答案：D 解析：图甲中，磁体在铝管中下落时，铝管中产生感应电流，阻碍磁体相对于铝管的下落，所以不会做自由落体运动，A错误；由楞次定律和法拉第电磁感应定律知，在铝管中产生的感应电流阻碍磁体的相对运动，刚开始磁体加速下落，随着速度的增大，阻碍力增大，加速度变小，若铝管较长，当阻碍力增大到与磁体的重力相等时，磁体匀速下落，B错误；图乙中，换用一根有裂纹的铝管，断开部分没有感应电流，所以相对甲图，阻碍作用小，则磁体运动比图甲中快，C错误；换用一根直径稍大的铝管，磁体外部空间变大，净磁通量变小，所以磁通量变化率相对图甲小，产生的感应电动势小，感应电流小，阻碍作用小，所以磁体运动比图甲中更快，D正确。 9.答案：D 解析：A.磁力刹车过程会产生涡流，属于电磁感应现象，不属于电磁驱动现象，故A错误； BC.磁力刹车的过程中，铜片穿过磁铁时产生涡流，在磁场中受到安培力作用，阻碍过山车的运动，故磁力刹车的过程中动能转化为电能，最终转化成内能，故BC错误； D.过山车的速度越大，铜片穿过磁铁时产生涡流越大，在磁场中受到安培力越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大，故D正确。故选D。 10.答案：D 解析：该仪表利用互感原理工作，故测量时需接通被测电路，选项A错误；钳形电流表原理是电磁感应，则只能用于测量交变电流，不能测量恒定电流，选项B错误；根据楞次定律可知题图中虚线表示的磁场正在减弱，可知该时刻被测导线中的电流正在减小，选项C错误；根据，仅增大二次绕组的匝数，电流表示数减小，选项D正确。 11.答案：AB 解析：A.拔出铁芯的瞬间，穿过线圈A的磁通量减小，线圈B的磁通量发生改变，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈B中产生感应电流，电流计发生偏转，故A正确； B.断开的瞬间，线圈A的电流突然减小，导致线圈A的磁通量减小，线圈B的磁通量发生改变，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈B中产生感应电流，电流计发生偏转，故B正确； C.断开的瞬间，线圈A、B的磁通量均不发生改变，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈B中没有感应电流，同时，电流计处于断路状态，无法偏转，故C错误； D.断开，迅速移动滑片P，线圈B中的磁通量随之发生改变，产生感应电动势，但由于处于断开状态，电路中没有电流，电流计的指针不发生偏转，故D错误。 故选AB。 12.答案：CD 解析：由于封口机利用了电磁感应原理，故封口材料必须是金属类材料，而且电源必须是交流电，故A、B错误；根据可知，减小内置线圈中所通电流的频率可以减小磁通量的变化率，减小感应电动势E，在相同时间内减少封口过程中产生的热量，即控制温度，故C正确；封口材料应是金属类材料，但被封口的容器不能是金属，否则同样会被熔化，被封口的可以是玻璃、塑料等材质的容器，故D正确。 13.答案：BC 解析：开关S闭合时，由于二极管的单向导电性，灯泡A不亮，断开开关S后，线圈L中电流逐渐减小，与两灯泡形成回路，流过灯泡A的电流方向反向，二极管导通，所以A灯会闪亮一下再逐渐熄灭，A错误，C正确；断开开关S后，由于二极管的单向导电性，自感线圈的电流不会经过B灯，B灯立即熄灭，B正确；由于线圈电阻与灯泡的电阻相等，设闭合开关稳定时，通过线圈的电流为I，则，即线圈L两端的电压小于电源电动势E，断开开关S的瞬间，通过线圈L的电流不变，此时，线圈两端的电压为灯泡A两端的电压，即，小于电源电动势，D错误。 14.答案：BC 解析：AB.图甲中，导体切割磁感线产生感应电动势，则有 ， 根据牛顿第二定律有 又 则 所以图甲中，导体棒速度的减小量与通过的距离成正比，故A错误，B正确； CD.图乙中，设极短时间内，导体棒速度变化量为，则导体棒的加速度为 导体棒产生的电动势为 电容器增加的电荷量为 电容器储存的电能为 电流为 导体又受到安培力为 根据牛顿第二定律 解得 则 ， 所以图乙中，电容器储存的电能与运动时间的平方成正比，图乙中，导体棒速度的增加量与运动时间成正比，故C正确，D错误。 故选BC。 15.答案：ACD 解析：A.时间内，线框中向里的磁通量增大，根据楞次定律，线圈中的电流方向为逆时针，故A正确； B.时间内，线框受到的安培力向上，绳子的拉力小于线框的重力，时间内，线框中向里的磁通量减小，线圈中的电流方向为顺时针，线框受到的安培力向下，绳子的拉力大于线框的重力，故B错误； C.时间内，穿过线圈的磁通量变化量为，故C正确； D.时间内，流过线圈某横截面的电荷量为 线框内的感应电动势为 联立解得，故D正确。 故选ACD。 16.答案：(1)0.2Wb (2)， 解析：（1）根据磁通量的定义式 可知0~2s内通过导体环的磁通量变化量 （2）根据 可知0~3s内导体环内电流大小不变，为 则0~3s内导体环产生的焦耳热 0~3s内导环内磁通量的变化量为 平均电流为 0~3s内通过导体环的电荷量 17.答案：(1)2N (2)6m/s (3)18m/s 解析：（1）由闭合电路的欧姆定律有 解得 导体棒受到的安培力大小 解得 （2）导体棒运动的加速度为零时，速度最大有 解得 又 感应电动势大小为 解得最大速度为 （3）设导体棒运动的速度最大时，回路中的电流为 此时有 解得 又 感应电动势大小为 解得最大速度为 学科网（北京）股份有限公司 $