高中物理人教版2第四章電磁感應(yīng) 精品獲獎(jiǎng)

物理學(xué)科高二寒假作業(yè)2作業(yè)范圍：選修3-2第四章電磁感應(yīng)時(shí)間：60分鐘分值：100分第Ⅰ卷一、選擇題（本題共10小題，每小題7分，共70分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的題題只有一項(xiàng)符合題目要求，有的題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得7分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）題號(hào)12345678910答案1、下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（）A、磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生力的作用；B、變化的磁場(chǎng)使閉合電路中產(chǎn)生電流；C、插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化；D、通電直導(dǎo)線使其旁邊的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)?！緛碓础俊景?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年新疆實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二雙語(yǔ)班下期中物理試卷解析：磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生的作用力是安培力，變化的磁場(chǎng)使閉合電路中產(chǎn)生電流為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化和通電直導(dǎo)線使其旁邊的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)為電流的磁效應(yīng)，故B正確。答案：B。題型：選擇題。難度：容易。2、如圖1所示是“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”的實(shí)驗(yàn)裝置，下列情況不會(huì)引起電流表指針偏轉(zhuǎn)的是（）A、閉合開關(guān)；B、斷開開關(guān)；C、閉合開關(guān)后拔出線圈A時(shí)；D、斷開開關(guān)后移動(dòng)變阻器的滑片時(shí)?！緛碓础俊景?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年江蘇泰州中學(xué)高二上第一次質(zhì)量檢測(cè)物理卷圖1圖2圖3圖4解析：閉合開關(guān)時(shí)，穿過B線圈的磁通量從無到有，磁通量發(fā)生了變化，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，會(huì)引起電流表指針的偏轉(zhuǎn)，故A不合題意；斷開開關(guān)時(shí)，穿過B線圈的磁通量從有到無，磁通量發(fā)生了變化，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，會(huì)引起電流表指針的偏轉(zhuǎn)，故B不合題意；閉合開關(guān)后拔出線圈A時(shí)，穿過B線圈的磁通量發(fā)生了變化，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，會(huì)引起電流表指針的偏轉(zhuǎn)，故C不合題意；斷開開關(guān)后，移動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，磁通量始終為零，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，不會(huì)引起電流表指針的偏轉(zhuǎn)，故D符合題意。答案：D。題型：選擇題。難度：較易。3、如圖2所示，在一水平、固定的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵（N極朝上，S極朝下）由靜止開始下落，磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸，關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向（從上向下看），下列說法中正確的是（）A、總是順時(shí)針；B、總是逆時(shí)針；C、先順時(shí)針后逆時(shí)針；D、先逆時(shí)針后順時(shí)針?！緛碓础俊景?gòu)?qiáng)校】2023學(xué)年內(nèi)蒙古杭錦后旗奮斗中學(xué)高二下期末物理卷解析：由圖示可知，在磁鐵下落過程中，穿過圓環(huán)的磁場(chǎng)方向向上，在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)，穿過圓環(huán)的磁通量變大，在磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)，穿過圓環(huán)的磁通量減小，由楞次定律可知，從上向下看，圓環(huán)中的感應(yīng)電流先沿順時(shí)針方向，后沿逆時(shí)針方向，故C正確。答案：C。題型：選擇題。難度：一般。4、如圖3所示，光滑水平面上存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，質(zhì)量為m邊長(zhǎng)為a的正方形線框ABCD斜向穿進(jìn)磁場(chǎng)，當(dāng)AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v，方向與磁場(chǎng)邊界成450。若線框的總電阻為R，則（）A、線框穿進(jìn)磁場(chǎng)過程中，框中電流的方向?yàn)镈CBA；B、AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框中感應(yīng)電流為；C、AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框所受安培力為；D、在以后穿過的過程中線框的速度不可能減小到零?！緛碓础俊景?gòu)?qiáng)校】2023學(xué)年湖北省武漢二中高二上期中考物理試卷解析：線框穿進(jìn)磁場(chǎng)過程中，穿過線框垂直向里的磁通量增多，所以根據(jù)楞次定律可得線框中的電流方向?yàn)镃DBAC，A錯(cuò)誤；當(dāng)AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框切割磁感線的有效長(zhǎng)度為a，故此時(shí)E=BaV，感應(yīng)電流為，受到的安培力為AD和CD兩邊所受安培力的合力，C正確；在以后穿過的過程中線框的速度與線框所受的安培力的合力不在同一條直線上，所以線框的速度不可能減小到零，D正確。答案：CD。題型：多選題。難度：一般。5、如圖4所示，在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)矩形線圈abcd，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，O1O2和O3O4都是線圈的對(duì)稱軸，應(yīng)使線圈怎樣運(yùn)動(dòng)才能使其中產(chǎn)生感生電流（）A、向左或向右平動(dòng)；B、以O(shè)1O2為軸轉(zhuǎn)動(dòng)；C、垂直紙面向里或向外運(yùn)動(dòng)；D、以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)?！緛碓础俊景?gòu)?qiáng)校】2023學(xué)年黑龍江牡丹江一高高二理上期中考物理試卷解析：由于磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，無論線圈在平面內(nèi)如何平動(dòng)，其磁通量都不變化，因此不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；當(dāng)線圈繞O1O2或以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，磁通量將發(fā)生變化，因此有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故BD正確；由于磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，無論線圈垂直紙面向里或向外運(yùn)動(dòng)，其磁通量都不變化，因此不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤。答案：BD。題型：多選題。難度：一般。6、如圖5所示，正方形線圈abcd位于紙面內(nèi)，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，匝數(shù)為N，過ab中點(diǎn)和cd中點(diǎn)的連線OO′恰好位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的右邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在t時(shí)間內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?，則線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為（）A、BL2；B、；C、；D、?！緛碓础俊景?gòu)?qiáng)校】2023學(xué)年浙江省溫州中學(xué)高二10月月考物理試卷圖5圖6圖7圖8解析：當(dāng)正方形線圈abcd有一半處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí)，則磁通量為，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則，故選項(xiàng)D正確。答案：D。題型：選擇題。難度：一般。7、如圖6所示電路中，L為電感線圈，電阻不計(jì)，A、B為兩燈泡，則（）A、合上S時(shí)，A先亮，B后亮；B、合上S時(shí)，A、B同時(shí)亮；C、合上S穩(wěn)定后，A變亮，B熄滅；D、斷開S時(shí)，A熄滅，B重新亮后再熄滅。【來源】【百?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年山東省壽光現(xiàn)代中學(xué)高二3月月考物理卷解析：合上S時(shí)，電路中立即就有了電流，故燈泡A、B同時(shí)變亮；但通過線圈的電流增加，線圈會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，故線圈的電流緩慢增加；當(dāng)電流穩(wěn)定后，線圈相當(dāng)于直導(dǎo)線，燈泡B被短路，故開關(guān)閉合后，A、B同時(shí)亮，但B逐漸熄滅，而A更亮，故A錯(cuò)誤，BC正確；斷開S時(shí)，A燈立即熄滅；線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)和燈泡B構(gòu)成閉合電路，B燈先閃亮后逐漸變暗，故D正確。答案：BCD。題型：多選題。難度：較易。8、低頻電渦流傳感器可用來測(cè)量自動(dòng)化生產(chǎn)線上金屬板的厚度，如圖7所示，在線圈L1中通以低頻交流電，它周圍會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，其正下方有一個(gè)與電表連接的線圈L2，金屬板置于L1、L2之間、當(dāng)線圈L1產(chǎn)生的變化磁場(chǎng)透過金屬板，L2中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。由于金屬板厚度不同，吸收電磁能量強(qiáng)弱不同，導(dǎo)致L2中感應(yīng)電流的強(qiáng)弱不同，則（）A、金屬板吸收電磁能量，是由于穿過金屬板的磁場(chǎng)發(fā)生變化，板中產(chǎn)生渦流；B、金屬板越厚，渦流越弱；C、L2中產(chǎn)生的是直流電；D、L2中產(chǎn)生的是與L1中同頻率的交流電。【來源】【百?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年河北省定州中學(xué)高二上周練物理卷解析：當(dāng)L1中通過有交流電時(shí)，根據(jù)右手螺旋定則知，穿過金屬板的磁場(chǎng)發(fā)生變化從而出現(xiàn)變化的電場(chǎng)導(dǎo)致金板內(nèi)產(chǎn)生渦流，進(jìn)而產(chǎn)生磁場(chǎng)能，然后轉(zhuǎn)化成金屬板的內(nèi)能，故A正確；當(dāng)金屬板越厚，在變化的交流電流作用下，L2中產(chǎn)生的渦流越強(qiáng)，B錯(cuò)誤；根據(jù)電磁感應(yīng)規(guī)律可知，在L2中產(chǎn)生的是與L1中同頻率的交流電，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案：AD。題型：多選題。難度：一般。9、如圖8所示，電阻不計(jì)的豎直光滑金屬軌道PMNQ，其PMN部分是半徑為r的圓弧，NQ部分水平且足夠長(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于PMNQ平面指向紙里、一粗細(xì)均勻的金屬桿質(zhì)量為m，電阻為R，長(zhǎng)為，從圖示位置由靜止釋放，若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，金屬桿與軌道始終保持良好接觸，則（）A、桿下滑過程機(jī)械能守恒；B、桿最終不可能沿NQ勻速運(yùn)動(dòng)；C、桿從釋放到桿全部滑至水平軌道過程中產(chǎn)生的電能等于。D、桿從釋放到桿全部滑至水平軌道過程中，通過桿的電荷量等于；【來源】【百?gòu)?qiáng)?！?023河北定州中學(xué)高二承智班上周練物理卷解析：桿在下滑過程中，桿與金屬導(dǎo)軌組成閉合回路，磁通量在改變，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，桿將受到安培力作用，安培力對(duì)桿做功，桿的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；桿最終沿水平面時(shí)，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力作用而做勻速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；桿從釋放到滑至水平軌道過程，重力勢(shì)能減小，產(chǎn)生的電能和棒的動(dòng)能，由能量守恒定律得知：桿上產(chǎn)生的電能小于，C錯(cuò)誤；桿與金屬導(dǎo)軌組成閉合回路磁通量的變化量為：，根據(jù)推論，得到通過桿的電荷量為，故D正確。答案：D。題型：選擇題。難度：一般。10、如圖9所示，兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)和導(dǎo)軌平面垂直，金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，開始時(shí)開關(guān)S斷開，當(dāng)ab桿由靜止下滑一段時(shí)間后閉合S，則從S閉合開始計(jì)時(shí)，ab桿的速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象可能正確的是（）圖9ABCD圖10【來源】【百?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年陜西省西北大學(xué)附中高二下期中物理試卷解析：當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí)，滿足時(shí)，金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)，故A正確；當(dāng)速度大小變化時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也會(huì)變化，感應(yīng)電流也變化，安培力大小也變化，所以金屬桿的加速度也在變化，所以不可能做勻加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；如果時(shí)，金屬桿加速運(yùn)動(dòng)，速度增大，安培力增大，加速度減小最后勻速，故C正確；當(dāng)時(shí)，金屬桿減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，安培力減小，加速度減小，故D正確。答案：ACD。題型：多選題。難度：較難。第Ⅱ卷二、非選擇題。（本卷共2小題，每小題15分，共30分。）11、桌面上放著一個(gè)單匝矩線圈，線圈中心上方一定高度上有一豎立的條形磁體（如圖11所示），此時(shí)線圈內(nèi)的磁通量為，把條形磁體豎放在線圈內(nèi)的桌面上時(shí)，線圈的磁通量為，分別計(jì)算以下兩個(gè)過程中線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（1）把條形磁體從圖中位置在內(nèi)放到線圈內(nèi)的桌面上。（2）換用100匝的矩形線圈，線圈面積和原單匝線圈相同，把條形磁體從圖中位置在內(nèi)放到線圈內(nèi)的桌面上。【來源】2023學(xué)年湖南省衡陽(yáng)八中高二期末物理卷答：（1）把條形磁體從圖中位置在內(nèi)放到線圈內(nèi)的桌面上時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為；（2）換用100匝的矩形線圈，線圈面積和原單匝線圈相同，把條形磁體從圖中位置在內(nèi)放到線圈內(nèi)的桌面上時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為80V。解析：（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律：（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律題型：計(jì)算題。難度：一般。12、如圖12所示，傾角300的光滑傾斜導(dǎo)體軌道（足夠長(zhǎng)）與光滑水平導(dǎo)體軌道連接，軌道寬度均為L(zhǎng)=1m，電阻忽略不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)I僅分布在水平軌道平面所在區(qū)域，方向水平向右，大小B1=1T；勻強(qiáng)磁場(chǎng)II僅分布在傾斜軌道平面所在區(qū)域，方向垂直于傾斜軌道平面向下，大小B2=1T，現(xiàn)將兩質(zhì)量均為m=，電阻均為R=Ω的相同導(dǎo)體棒ab和cd，垂直于軌道分別置于水平軌道上和傾斜軌道上，并同時(shí)由靜止釋放，取g=10m/s2。（1）求導(dǎo)體棒cd沿斜軌道下滑的最大速度的大小；（2）若已知從開始運(yùn)動(dòng)到cd棒達(dá)到最大速度的過程中，ab棒產(chǎn)生的焦耳熱Q=，求該過程中通過cd棒橫截面的電荷量；（3）若已知cd棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)距水平軌道高度h=10m，cd棒由靜止釋放后，為使cd棒中無感應(yīng)電流，可讓磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化，將cd棒開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻記為t=0，此時(shí)磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T，試求cd棒在傾斜軌道上下滑的這段時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式?！緛碓础俊景?gòu)?qiáng)校】2023學(xué)年遼寧省盤錦市高級(jí)中學(xué)高二10月考物理卷圖12解析：（1）cd棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，設(shè)為Vm，棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，電流為I，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=BLV，電流，由平衡條件得：mgsinθ=BIL，代入數(shù)據(jù)解得：Vm=1m/s。（2）設(shè)cd從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)最大速度的過程中經(jīng)過的時(shí)間為t，通過的距離為x，cd棒中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1，平均電流為I1，通過cd棒橫截面的電荷量為q。由能量守恒定律得：，電動(dòng)勢(shì)：