第二章 电磁感应 基础巩固单元测试 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

电磁感应章末检测卷（基础巩固） 第I卷（选择题） 一、单选题 1．（2025·江苏宿迁·三模）如图所示，相距为d的足够长平行光滑金属导轨、与水平面间夹角为θ，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨上端接有一电阻。水平导体棒质量为m，以速度v沿导轨匀速下滑，棒与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g，则（　　） A．导体棒中电流方向为 B．回路中的电动势为 C．导体棒受到的安培力大小为 D．回路中的电功率为 2．（2025·浙江·二模）如图所示，线圈M和线圈N绕在同一个铁芯上，初始开关S1断开、S2闭合，已知电流计指针向左偏转表示电流从左端流入，则下列说法正确的是（　　） A．闭合 S1瞬间，电流计指针将向左偏转 B．闭合 S1后，将滑动变阻器的滑片P向下移动，电流计指针向左偏转 C．若先闭合S1，再闭合S2瞬间，电流计中也会有感应电流 D．若开关S2断开，在闭合S1瞬间，线圈N两端的电势差不为零 3．（2022·北京·高考真题）如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框，边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（　　） A．线框中产生的感应电流方向为 B．线框中产生的感应电流逐渐增大 C．线框边所受的安培力大小恒定 D．线框整体受到的安培力方向水平向右 4．（2023·北京·高考真题）如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（   ） A．P与Q同时熄灭 B．P比Q先熄灭 C．Q闪亮后再熄灭 D．P闪亮后再熄灭 5．（2025·甘肃·高考真题）闭合金属框放置在磁场中，金属框平面始终与磁感线垂直。如图，磁感应强度B随时间t按正弦规律变化。为穿过金属框的磁通量，E为金属框中的感应电动势，下列说法正确的是（   ） A．t在内，和E均随时间增大 B．当与时，E大小相等，方向相同 C．当时，最大，E为零 D．当时，和E均为零 6．（2025·北京·高考真题）下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（　　） A．图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移 B．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动 C．图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移 D．图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移 7．（2021·北京·高考真题）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 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 8．（24-25高二上·湖北·期末）如图甲所示，面积为，匝数为150匝的线圈所在区域存在垂直线圈平面的磁场，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向里为正，线圈与定值电阻R相连。下列说法正确的是（    ） A．时，穿过线圈的磁通量为30Wb B．时，线圈中的电流改变方向 C．0~5s内，线圈都有扩张的趋势 D．0~5s内，b点电势均比a点电势高 9．（2024·北京朝阳·一模）法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，则（　　） A．若圆盘转动的角速度不变，则电流为零 B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流方向从a到b C．若圆盘转动方向不变，角速度大小均匀增大，则产生恒定电流 D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电阻R的热功率也变为原来的2倍 二、多选题 10．（2024·江西上饶·模拟预测）如图，两根间距为L=1m的金属导轨固定在水平面内，其一端接有电动势E=6V，内阻r=1Ω的电源，在导轨上垂直放置一根质量m=1kg，电阻R=1Ω的金属棒并与导轨良好接触，整个装置放在磁感强度B=2T，方向垂直导轨向下的匀强磁场中。已知金属棒与导轨间的摩擦阻力恒为f=2N，从闭合开关到金属棒达到稳定运动的过程中通过棒的电量q=3C，不计导轨电阻。下面说法正确的是（　　） A．金属杆做匀加速直线运动 B．金属棒稳定运动的速度为2m/s C．从开关闭合到刚好开始稳定运动所用时间为2s D．从开关闭合到刚好开始稳定运动这个过程中金属棒产生的焦耳热为5J 11．（24-25高二下·山东枣庄·月考）如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置，导轨间距为L，垂直导轨的虚线两侧导轨所在空间区域存在着磁感应强度均为B的相反方向的竖直匀强磁场，两长度均为L、电阻均为R、质量均为m的金属导体棒a、b垂直导轨放在左右两侧，并与导轨保持良好接触，不计其他电阻。现给导体棒a一个瞬时冲量，使导体棒a获得一个水平向右的初速度，则下列关于a、b两棒此后的整个运动过程的说法中，以下说法正确的是（　　） A．a、b两棒组成的系统动量守恒 B．a、b两棒最终将以大小为的速度分别向右，向左做匀速直线运动 C．整个过程中，a棒上产生的焦耳热为 D．整个过程中，流过a棒的电荷量为 12．（2025·广西·一模）在轨稳定运行的天和核心舱内，我国航天员进行的某次科研实验如图所示：一个正方形闭合线圈以速度v1垂直磁场边界进入矩形匀强磁场区域，此后线圈穿过该磁场，若线圈恰好离开磁场时的速度大小为v2，则下列关于线圈的说法正确的是（　　） A．进入磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向 B．离开磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向 C．完全进入磁场时的速度等于 D．完全进入磁场时的速度小于 13．（2025·重庆·模拟预测）电磁技术的应用非常广泛：图甲是磁流体发电机的原理图、图乙是回旋加速器的示意图、图丙是磁电式电流表的内部结构、图丁是利用电磁炉加热食物。下列说法正确的是（    ） A．磁流体发电机的A板是电源的负极，B板是电源的正极 B．仅增大回旋加速器狭缝间的电压，被加速粒子获得的最大动能不变 C．磁电式仪表中的铝框可使指针较快停止摆动，这是利用了电磁驱动的原理 D．将电磁炉的电源换成电动势更大的直流电源，可以增加锅具的发热功率 14．（2024·贵州·高考真题）如图，间距为L的两根金属导轨平行放置并固定在绝缘水平桌面上，左端接有一定值电阻R，导轨所在平面存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。质量为m的金属棒置于导轨上，在水平拉力作用下从静止开始做匀加速直线运动，一段时间后撤去水平拉力，金属棒最终停在导轨上。已知金属棒在运动过程中，最大速度为v，加速阶段的位移与减速阶段的位移相等，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，不计摩擦及金属棒与导轨的电阻，则（　　） A．加速过程中通过金属棒的电荷量为 B．金属棒加速的时间为 C．加速过程中拉力的最大值为 D．加速过程中拉力做的功为 第II卷（非选择题） 三、解答题 15．（25-26高二下·全国·随堂练习）如图所示，水平面上有足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ，导轨间距为L，电阻不计，导轨所处空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导轨上放有质量均为m、电阻均为R的金属棒a、b。开始时金属棒b静止，金属棒a获得向右的初速度v0。 (1)试分析金属棒a、b的运动情况，两金属棒稳定后分别做什么运动。 (2)在运动过程中两金属棒受到安培力的冲量有什么关系？把两棒作为一个系统，该系统的动量怎样变化。 (3)金属棒a、b稳定后的速度？ (4)从两金属棒开始运动至稳定的过程中产生的焦耳热？ (5)金属棒a从初速度v0到匀速的过程中，流过金属棒a的电荷量q； (6)金属棒a从初速度v0到匀速的过程中，a和b距离的增加量Δx。 16．（24-25高二上·河北张家口·期末）如图所示，用粗细均匀的同种导线制成的单匝正方形导线框abcd，边长，质量，总电阻，从距离宽度的匀强磁场区域上边缘高处自由下落。当导线框ab边刚进入匀强磁场区域时，导线框开始做匀速运动。重力加速度g取，求： (1)磁感应强度B的大小； (2)导线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热Q； (3)导线框进入磁场的过程中通过其横截面的电荷量q。 17．（25-26高二上·上海浦东新·期中）如图所示，两根间距为m，电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨底端接入一阻值为Ω的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为T的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置一质量为kg、电阻为Ω的金属杆ab，开始时使金属杆ab保持静止，某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上N的恒力，金属杆由静止开始运动了1.2m达到最大速度，重力加速度m/s2。金属杆从静止到运动1.2m的过程中，求： (1)金属杆能获得的最大速度； (2)金属杆运动位移达1.2m时刻，两端的电势差； (3)金属杆从静止到运动1.2m的过程中，回路产生的热量Q。 18．（2025·山东·高考真题部分）如图所示，平行轨道的间距为L，轨道平面与水平面夹角为α，二者的交线与轨道垂直，以轨道上O点为坐标原点，沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域I、Ⅱ，区域I（−2L ≤ x < −L）内充满磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场；区域Ⅱ（x ≥ 0）内充满方向垂直轨道平面向上的磁场，磁感应强度大小B1 = k1t+k2x，k1和k2均为大于零的常量，该磁场可视为由随时间t均匀增加的匀强磁场和随x轴坐标均匀增加的磁场叠加而成。将质量为m、边长为L、电阻为R的匀质正方形闭合金属框epqf放置在轨道上，pq边与轨道垂直，由静止释放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动，磁场上、下边界均与x轴垂直，整个过程中金属框不发生形变，重力加速度大小为g，不计自感。 若金属框从开始进入到完全离开区域I的过程中匀速运动，求金属框匀速运动的速率v和释放时pq边与区域I上边界的距离s； 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 《电磁感应章末检测卷（基础巩固）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D D C A C D B BCD 题号 11 12 13 14 答案 BD AC AB AB 1．D 【详解】A．导体棒下滑过程中，根据右手定则可得，导体棒中电流方向为，故A错误； B．由于磁场方向与运动方向不垂直，所以回路中的电动势为 故B错误； C．对导体棒受力分析，如图所示 根据平衡条件可得 故C错误； D．根据能量守恒可知，导体棒的重力势能转化为电能，所以回路中的电功率等于重力做功的功率，则 故D正确。 故选D。 2．D 【详解】A．闭合S1，根据右手螺旋定则M线圈内部产生向左的磁场，在N线圈内部向左的磁通量增加，根据楞次定律可知产生的感应电流从右端流入电流计，则电流计指针将向右偏转，故A错误； B．滑动变阻器的滑片P向下移动，滑动变阻器接入电路阻值减小，M中的电流增大，线圈内部产生向左的磁感应强度增强，在N线圈内部向左的磁通量增加，产生的感应电流从右端流入电流计，电流计指针将向右偏转，故B错误； C．若先闭合S1，再闭合S2，穿过N线圈的磁通量没有改变，不会产生感应电流，故C错误； D．若开关S2断开，在闭合S1瞬间，磁通量增加，线圈N会产生感生电动势，其两端的电势差不为零，故D正确。 故选D。 3．D 【详解】A．根据安培定则可知，通电直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度随时间均匀增加，根据楞次定律可知线框中产生的感应电流方向为，A错误； B．线框中产生的感应电流为 空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，故线框中产生的感应电流不变，B错误； C．线框边感应电流保持不变，磁感应强度随时间均匀增加，根据安培力表达式，故所受的安培力变大，C错误； D．线框所处空间的磁场方向垂直纸面向里，线框中产生的感应电流方向为，根据左手定则可知，线框边所受的安培力水平向右，线框边所受的安培力水平向左。通电直导线的磁场分部特点可知边所处的磁场较大，根据安培力表达式可知，线框整体受到的安培力方向水平向右，D正确。 故选D。 4．D 【详解】由题知，开始时，开关S闭合时，由于L的电阻很小，Q灯正常发光，P灯微亮，断开开关前通过Q灯的电流远大于通过P灯的电流，断开开关时，Q所在电路未闭合，立即熄灭，由于自感，L中产生感应电动势，与P组成闭合回路，故P灯闪亮后再熄灭。 故选D。 5．C 【详解】A．在时间内，磁感应强度B增加，根据则磁通量增加，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，感应电动势E逐渐减小，选项A错误； B．当和时，因B-t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； C．时，B最大，则磁通量最大，但是B的变化率为零，则感应电动势E为零，选项C正确； D ．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。 6．A 【详解】A．圆环在匀强磁场中向左平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能产生感应电流，故A正确； B．圆环在匀强磁场中绕轴转动，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故B错误； C．离通有恒定电流的长直导线越远，导线产生的磁感应强度越弱，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故C错误； D．根据条形磁铁的磁感应特征可知，圆环向条形磁铁N极平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故D错误。 故选A 。 7．C 【详解】AB．导体棒向右运动，根据右手定则，可知电流方向为b到a，再根据左手定则可知，导体棒向到向左的安培力，根据法拉第电磁感应定律，可得产生的感应电动势为 感应电流为 故安培力为 根据牛顿第二定律有 可得 随着速度减小，加速度不断减小，故导体棒不是做匀减速直线运动，故AB错误； C．根据能量守恒定律，可知回路中产生的总热量为 因R与r串联，则产生的热量与电阻成正比，则R产生的热量为 故C正确； D．整个过程只有安培力做负功，根据动能定理可知，导体棒克服安培力做的总功等于，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】A．当时，，穿过平面的磁通量，故A错误； BD．磁场先向里减小，再向外增大，由楞次定律可判断出在5s内的感应电流方向始终相同，且为线圈顺时针方向，则b点电势均比a点电势高，故B错误，D正确； C．根据“增缩减扩”的规律可判断出线圈在内具有扩张趋势，而在内具有收缩趋势，故C错误。 故选D。 9．B 【详解】A．设圆盘的半径为r，则圆盘转动产生的感应电动势为 根据欧姆定律可得，电流为 若圆盘转动的角速度不变，则电流不为零且保持不变，故A错误； B．若从上往下看，圆盘顺时针转动，由右手定则知，电流方向从a到b，故B正确； C．若圆盘转动方向不变，角速度大小均匀增大，根据可知，电流均匀增大，故C错误； D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，根据可知，回路电流变为原来2倍，根据，电流在上的热功率变为原来的4倍，故D错误。 故选B。 10．BCD 【详解】AB．闭合开关，根据左手定则可知，金属棒受到的安培力向右，金属棒向右切割磁感线产生动生电动势，则回路的电流为 金属棒受到的安培力大小为 金属棒的加速度大小为 可知随着金属棒速度的增大，金属棒受到的安培力逐渐减小，加速度逐渐减小，则金属杆做加速度逐渐减小的加速直线运动，当安培力等于阻力时，金属棒开始做匀速运动，则有 解得金属棒稳定运动的速度为 故A错误，B正确； C．从开关闭合到刚好开始稳定运动过程，根据动量定理可得 其中 解得 故C正确； D．从开关闭合到刚好开始稳定运动这个过程中，根据 解得金属棒通过的位移为 根据能量守恒可得 解得回路产生的焦耳热为 则金属棒产生的焦耳热为 故D正确。 故选BCD。 11．BD 【详解】A．由右手定则和左手定则可知，两导体棒所受安培力均向左，因此系统动量不守恒，A错误； BCD．回路总电动势为，随着的减小，的增大，回路总电动势减小，回路电流减小，安培力减小，两棒加速度最终减为零，两棒均匀速运动，设整个过程回路中的平均电流为，则由动量定理，有 棒： 棒： 同时 两式联立，解得，向右；，向左； 流过棒的电荷量为 同时，整个过程中，回路中产生的焦耳热为 则棒上产生的焦耳热为 故C错误，BD正确。 故选BD。 12．AC 【详解】A．进入磁场的过程中，穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，故A正确； B．离开磁场的过程中，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针方向，故B错误； CD．设完全进入磁场时的速度为v，线圈进入磁场的过程，根据动量定理可得 其中 线圈离开磁场的过程，根据动量定理可得 其中 联立可得 则有 故C正确，D错误。 故选AC。 13．AB 【详解】A．根据左手定则，满足正电荷向下偏转，所以B板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，故A正确； B．粒子离开回旋加速器时动能最大，根据，可得 粒子获得的最大动能为 所以仅增大回旋加速器狭缝间的电压，被加速粒子获得的最大动能不变，故B正确； C．磁电式仪表中的铝框可使指针较快停止摆动，是利用了电磁阻尼的原理，故C错误； D．电磁炉使用交流电作为电源，则将电磁炉的电源换成电动势更大的直流电源，锅具无法发热，故D错误。 故选AB。 14．AB 【详解】A．设加速阶段的位移与减速阶段的位移相等为，根据 可知加速过程中通过金属棒的电荷量等于减速过程中通过金属棒的电荷量，则减速过程由动量定理可得 解得 A正确； B．由 解得 金属棒加速的过程中，由位移公式可得 可得加速时间为 B正确； C．金属棒在水平拉力作用下从静止开始做匀加速直线运动，加速过程中，安培力逐渐增大，加速度不变，因此拉力逐渐增大，当撤去拉力的瞬间，拉力最大，由牛顿第二定律可得 其中 联立解得 C错误； D．加速过程中拉力对金属棒做正功，安培力对金属棒做负功，由动能定理可知，合外力的功 可得 因此加速过程中拉力做的功大于，D错误。 故选AB。 15．(1)均做匀速直线运动 (2)两金属棒所受安培力冲量等大反向,系统的合外力为零,两棒组成的系统动量守恒。 (3) (4) (5) (6) 【详解】（1）金属棒a向右运动切割磁感线，根据右手定则可知在回路中产生逆时针方向的感应电流，根据左手定则可知，a棒受到向左的安培力， b棒受到向右的安培力，a棒在安培力作用下做减速运动，b棒在安培力作用下做加速运动，b棒切割磁感线产生顺时针方向的感应电流；两棒的速度差减小，总电动势E= BL(va-vb) 减小，感应电流减小，安培力减小，加速度减小，即a棒做加速度减小的减速直线运动，b棒做加速度减小的加速直线运动，两金属棒稳定后均做匀速直线运动。 （2）两金属棒所受安培力冲量等大反向,系统的合外力为零,两棒组成的系统动量守恒。 （3）设最终达到的共同速度为v，由动量守恒定律得mv0=2mv 解得 （4）据能量守恒定律，整个过程产生的焦耳热 解得 （5）由动量定理得 又有 解得 （6）根据 a和b距离的增加量 16．(1)1T (2)0.02J (3)0.05C 【详解】（1）由题意得，线框进入磁场时受力平衡，故有 安培力为 感应电动势为 由闭合电路欧姆定律得 当线框下边ab刚进入匀强磁场区域时，由动能定理得 解得 （2）导线框从ab边进入磁场到cd边离开磁场的整个过程中保持匀速运动，因此从初始静止状态到cd边离开磁场整个过程使用动能定理有 从初始静止状态到ab边进入磁场整个过程使用动能定理有 克服安培力做功等于线框中产生的焦耳热 解得 （3）导线框进入磁场的过程中通过其横截面的电荷量 17．(1)3m/s (2) (3) 【详解】（1）金属杆速度最大时，根据平衡条件有 金属杆中的电流为 解得金属杆能获得的最大速度 （2）金属杆运动位移达x=1.2m时刻，金属杆产生的电动势为 根据右手定则可知，金属杆内电流方向为a指向b，可知a点电势比b点电势低，根据闭合电路欧姆定律，可知金属杆两端的电势差 （3）根据能量守恒定律 联立解得回路产生的热量为 18．(1)， (2) 【详解】（1）金属框从开始进入到完全离开区域I的过程中，金属框只有一条边切割磁感线，根据楞次定律可得，安培力水平向左，则 切割磁感线产生的电动势 线框中电流 线框做匀速直线运动，则 解得金属框从开始进入到完全离开区域I的过程的速率 金属框开始释放到pq边进入磁场的过程中，只有重力做功，由动能定理可得 可得释放时pq边与区域I上边界的距离 （2）当ef边刚进入区域Ⅱ时开始计时（t = 0），设线框ef边到O点的距离为s时，线框中产生的感应电动势，其中 此时线路中的感应电流 线框pq边受到沿轨道向上的安培力，大小为 线框ef边受到沿轨道向下的安培力，大小为 则线框受到的安培力 代入 化简得 当线框平衡时，可知此时线框速率为0。 则从开始计时到金属框达到平衡状态的过程中，根据动量定理可得 即 对时间累积求和可得 可得 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 $