人教版高中物理選擇性必修第二冊-第二章測評(A)

新教材人教版高中物理選擇性必修第二冊

第二章測評（A）

（時間:90分鐘滿分:100分）

一、單項選擇題（本題共8小題,每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有

一項是符合題目要求的）

1.在如圖所示的幾種情況中，金屬導體中產(chǎn)生的感應電動勢為Blv的是（）

A.乙和丁

C.甲、乙、丙、JD.只有乙

|解析：|甲、乙、丁三圖中,8、丫、/兩兩垂直,且/為有效切割長度，產(chǎn)生的感應電動勢都為E=B/v,丙圖

中E=Blvsin0。

2.首先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應和電磁感應現(xiàn)象的物理學家分別是（）

A.安培和法拉第B.法拉第和楞次

C.奧斯特和安培D.奧斯特和法拉第

￡gD

|解析:|1820年，丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應;1831年,英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感

應現(xiàn)象，選項D正確。

3.電磁爐利用電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的渦流使鍋體發(fā)熱從而加熱食物。下列相關的說法正確的是（）

A.電磁爐中通入電壓足夠高的直流也能正常工作

B.鍋體中渦流的強弱與磁場變化的頻率有關

C.金屬或環(huán)保絕緣材料制成的鍋體都可以利用電磁爐來烹飪食物

D.電磁爐的上表面一般都用金屬材料制成，以加快熱傳遞、減少熱損耗

阿麗直流不能產(chǎn)生變化的磁場，在鍋體中不能產(chǎn)生感應電流,電磁爐不能使用直流，故A錯誤;鍋體中

渦流的強弱與磁場變化的頻率有關，故B正確;鍋體只能用鐵磁性導體材料，不能使用絕緣材料制作鍋

體，故C錯誤;電磁爐的上表面如果用金屬材料制成,使用電磁爐時，上表面材料發(fā)生電磁感應要損失

電能，電磁爐上表面要用絕緣材料制作，故D錯誤。

4.一閉合圓形線圈放在勻強磁場中，線圈的軸線與磁場方向成30°角，磁感應強度隨時間均勻變化。

在下列方法中能使線圈中感應電流增加一倍的是（）

A.把線圈匝數(shù)增大一倍

B.把線圈面積增大一倍

C.把線圈半徑增大一倍

D.把線圈匝數(shù)減少到原來的一半

g5Jc

|解析:|設感應電流為/,電阻為R,匝數(shù)為〃，線圈半徑為外線圈面積為S,導線橫截面積為S',電阻率為

p.由法拉第電磁感應定律知E=”笠=〃竺嘿竺一，由閉合電路歐姆定律知/=*由電阻定律知

則/=翳爾30°，其中翳、P、S'均為恒量，所以/叼,故選項C正確。

5.如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，將一水平放置的金屬棒ab以水平初速度卬拋出，設在整個過

程中棒的方向不變且不計空氣阻力，則在金屬棒運動過程中產(chǎn)生的感應電動勢大小變化情況是（）

b

A.越來越大B.越來越小

C.保持不變D.無法判斷

幽國棒如水平拋出后，其速度越來越大，但只以水平分速度w切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，故E=8伍

保持不變。

6.（2020江蘇豐縣中學月考汝口圖所示，勻強磁場的方向垂直于紙面,規(guī)定向里的方向為正，在磁場中有一

一細金屬圓環(huán)，線圈平面位于紙面內(nèi)，現(xiàn)令磁感應強度B隨時間［變化，先按圖所示的0“圖線變化，后

來又按歷和〃變化，令￡1、E2、也分別表示這三段變化過程中感應電動勢的大小,4、，2、/3分別表

示對應的感應電流，則下列說法正確的是（）

A.￡I<E2,/I沿逆時針方向上沿順時針方向

B.Ei沿順時針方向上沿逆時針方向

C.E2<EJ,I2沿逆時針方向上沿順時針方向

D.￡2=E3,/2沿逆時針方向,/3沿順時針方向

HJA

解析：|由法拉第電磁感應定律可知E=〃等，由題圖知第1段中磁通量的變化率較小,而加、W兩段中

磁通量的變化率相同，故有&<E2=￡；由楞次定律可判斷出八沿逆時針方向上與h均沿順時針方向，

故B、C、D均錯誤,A正確。本題主要考查電磁感應現(xiàn)象中的圖像問題，培養(yǎng)學生結(jié)合圖像分析問題

的能力，提高學生的科學思維。

7.如圖所示，有一匝接在電容器C兩端的圓形導線回路，其內(nèi)存在著垂直于回路平面向里的勻強磁場

8,已知圓的半徑r=5cm,電容C=20",當磁場8以4xl0-2T/s的變化率均勻增加時，則（）

A.電容器a板帶正電，電荷量為2n*10-9C

B.電容器a板帶負電，電荷量為27rxi（?9c

C.電容器b板帶正電，電荷量為4兀xl（y9C

D.電容器b板帶負電，電荷量為4兀x10-9c

解析：|根據(jù)楞次定律可判斷a板帶正電，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢￡：=引戶=4x10-2xnx25x104

V=7txl（y4v,板上所帶的電荷量Q=CE=2兀xlO-9c,選項A正確。

8.如圖所示，一底邊長為/、底邊上的高也為/的等腰三角形導體線框以恒定的速度v沿垂直于磁場

區(qū)域邊界的方向穿過長為2/、寬為/的勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里。六0時刻,三角形導體線

框的底邊剛進入磁場，取沿逆時針方向的感應電流為正，則在三角形導體線框穿過磁場區(qū)域的過程中,

感應電流i隨時間，變化的圖線可能是（

xXXXX

xXXXXXI

XXXXf

XX

XXXXJ.

XX

21----------d

答案:|A

解析根據(jù)E=Blv,苣=萼,三角形導體線框進、出磁場時，有效長度/都變小。再根據(jù)右手定則，

進、出磁場時感應電流方向相反，進磁場時感應電流方向為逆時針方向，電流為正，出磁場時感應電流

方向為順時針方向，電流為負,故選項A正確。

二、多項選擇題（本題共4小題,每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多

項符合題目要求,全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）

9.（2020重慶八中檢測）圖甲所示線圈的匝數(shù)〃=100,橫截面積S=50cm?,線圈總電阻r=10Q,沿軸向

有勻強磁場。設圖示磁場方向為正，磁場的磁感應強度隨時間按如圖乙所示規(guī)律變化，則在開始的

0.1$內(nèi)（）

A.磁通量的變化量為0.25Wb

B.磁通量的變化率為2.5x10-2Wb/s

C.4、（間電壓為0

D.在°、，間接一個理想電流表時，電流表的示數(shù)為0.25A

|答案：|BD

|解析：|通過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無關，若設。2=員5為正,則線圈中磁通量的變化量為

△O=B2S-（-8IS）,代入數(shù)據(jù)，即△0=（0.1+0.4）x50x10-4wb=2.5xl0-3Wb,A錯;磁通量的變化率笑=

O：Wb/s=2.5xl0-2wb/s,B正確;根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，當a、b間斷開時，其間電壓等于

線圈產(chǎn)生的感應電動勢，感應電動勢大小為黑=2.5V,且恒定,C錯;在a、b間接一個理想電流表

時相當于“、6間接通而形成回路，回路總電阻即為線圈的總電阻，故感應電流大小/=9=0.25A,D正

確。

10.用一根橫截面積為S、電阻率為p的硬質(zhì)導線做成一個半徑為『的圓環(huán)，"為圓環(huán)的一條直徑。

如圖所示，在ab的左側(cè)存在一個勻強磁場，磁場垂直于圓環(huán)所在平面，方向如圖所示，磁感應強度大小

隨時間的變化率黑=%/<0）。則（）

XXXI

A.圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流

B.圓環(huán)具有擴張的趨勢

C.圓環(huán)中感應電流的大小為|肝I

2

D.圖中。、人兩點間的電勢差大小為Uab=^nkr\

|答案：|BD

阿洞由題意可知磁感應強度均勻減小,穿過閉合線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可以判斷,圓環(huán)中

產(chǎn)生順時針方向的感應電流，圓環(huán)具有擴張的趨勢，故A錯誤,B正確;圓環(huán)中產(chǎn)生的感應電動勢為

E=*=器5=即72對,圓環(huán)的電阻為R=&=今々所以圓環(huán)中感應電流的大小為/='=|翳故C錯

誤;圖中a、方兩點間的電勢差1/“產(chǎn)苗=六卜臼,故D正確。

11.（2020江蘇啟東中學月考）法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩

銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸,關于流過電阻R的電流，下列說法正確的是（）

A.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定，則電流大小恒定

B.若從上往下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，則圓盤中心電勢比邊緣高

C.若從上往下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，則電阻R中電流沿a到b的方向流動

D.若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化

答案：|ABC

解析：|銅盤轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應電動勢為E.BFoB、/、。不變,E不變,電流大小恒定不變,A正確;回路

中電流方向不變，若從上往下看,圓盤順時針轉(zhuǎn)動，由右手定則知，電阻R中電流沿4到人的方向流動，

故C正確;因電阻R中電流沿a到b的方向流動，則有圓盤中心電勢比邊緣高，故B正確;若圓盤轉(zhuǎn)動

方向不變,角速度大小發(fā)生變化，則電流方向不變,大小變化，故D錯誤。

12.如圖所示,邊長為/、不可形變的正方形導線框內(nèi)有半徑為，?的圓形磁場區(qū)域，其磁感應強度8隨

時間t的變化關系為B=h（常量”>0）?；芈分谢瑒幼冏杵鱎的最大阻值為Ro,滑片P位于滑動變阻

器中央，定值電阻R尸治、&=華。閉合開關S,電壓表的示數(shù)為U,不考慮虛線右側(cè)導體的感應電

動勢，則（）

A.&兩端的電壓為￡

B.電容器的a極板帶正電

C.滑動變阻器R的熱功率為電阻治的5倍

D.正方形導線框中的感應電動勢為kF

答案：|AC

解析:由法拉第電磁感應定律E=?^=吟勺有錯誤;因Q0,由楞次定律知線框內(nèi)感應電流

沿逆時針方向，故電容器b極板帶正電,B錯誤;由題圖知外電路結(jié)構(gòu)為&與R的右半部并聯(lián)，再與R

￡Q.I

的左半部、&相串聯(lián)，故R?兩端電壓。2=22U=S，A正確;設Ri消耗的功率為P=/U2,則R消

Ro+如爭4

耗的功率P'=2/-2U2+/U2=5P,故C正確。

三'非選擇題（本題共6小題，共60分）

13.（6分）在研究電磁感應現(xiàn)象的實驗中,所需的實驗器材如圖所示?，F(xiàn)已用導線連接了部分實驗電

路。

（1）請畫實線作為導線從箭頭1和2處連接其余部分電路。

（2）實驗時，將線圈小插入線圈〃中，閉合開關的瞬間，觀察到電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這個現(xiàn)象揭示的

規(guī)律是o

（3）某同學設想使線圈心中電流逆時針（俯視）流動，線圈心中電流順時針（俯視）流動，可行的實驗操作

是。

A.抽出線圈L\

B.插入軟鐵棒

C.使變阻器滑片P左移

D.斷開開關

答案^1）如圖所示。

軟鐵棒

（2）穿過閉合電路中的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會產(chǎn)生感應電流

（3）BC

畫］本題主要考查電磁感應現(xiàn)象實驗操作和現(xiàn)象分析，意在提高學生的科學探究能力。（1）將箭頭

1、線圈0、箭頭2依次連接起來組成閉合回路。線圈心與檢流計連接起來組成閉合回路。（2）閉

合開關的瞬間，流過線圈匕的電流瞬間增大，產(chǎn)生的磁感應強度增大，穿過線圈乙2的磁通量增大，線圈

乙2中產(chǎn)生感應電動勢，有感應電流流過電流計;該實驗表明穿過閉合電路中的磁通量發(fā)生變化,閉合電

路中就會產(chǎn)生感應電流。（3）要使兩線圈中的電流方向相反，只需使線圈心產(chǎn)生的磁通量逐漸增大，可

行的方法有插入軟鐵棒或增大線圈心中的電流（即使變阻器滑片P左移），選項B、C正確。

14.（8分）右圖是研究通電自感實驗的電路圖,Ai、A2是兩個規(guī)格相同的小燈泡,閉合開關調(diào)節(jié)滑動變

阻器R的滑片，使兩個燈泡的亮度相同，調(diào)節(jié)滑動變阻器品的滑片，使它們都正常發(fā)光，然后斷開開關

S。重新閉合開關S,則閉合瞬間,Ai變亮,A2變亮（選填“立刻”或"逐漸”）；穩(wěn)定后1和R

兩端的電勢差________,Ai和A2兩端的電勢差_____（選填"相町'或"不相同”）。

逐漸立刻相同相同

根據(jù)題設條件可知，閉合開關調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑片，使兩個燈泡的亮度相同，說明此時滑動

S變阻器R接入電路的阻值與線圈刀的電阻一樣大，斷開開關再重新閉合開關的瞬間，根據(jù)自感原理可

判斷,A2立刻變亮，而A,逐漸變亮;穩(wěn)定后，自感現(xiàn)象消失,根據(jù)題設條件可判斷，線圈L和R兩端的電

勢差一定相同,Ai和A2兩端的電勢差也相同。

15.（8分）如圖所示，勻強磁場的磁感應強度8=0.5T?一個匝數(shù)”=50的矩形線圈邊長心=0.2

m,/fc<=0.1m,以角速度3=314rad/s繞外邊所在直線勻速轉(zhuǎn)動。求：

(1)圖示位置時的瞬時感應電動勢;

(2)由圖示位置轉(zhuǎn)過90°這段時間內(nèi)的平均感應電動勢。

(1)157V(2)100V

(1)在圖示位置的瞬時感應電動勢由公式ETB/V得E=5OxO.5xO.2xO.lx314V=157V。

B(2)這段時間內(nèi)的平均感應電動勢由公式萬=〃竽得

7；uc0.5x0.2x0.1

F=50x---------V=100Vo

2

314

16.(10分)如圖所示，邊長為/的正方形金屬框，質(zhì)量為〃7,電阻為R,用細線把它懸掛于一個有界的勻強

磁場邊緣,金屬框的上半部處于磁場內(nèi)，下半部處于磁場外，磁場隨時間變化規(guī)律為B=/f(Q0)。已知

細線所能承受的最大拉力為2/咫,求從0時刻開始，經(jīng)過多長時間細線會被拉斷。

XXX|XXX

xp_XX_xlx

XXXXXX

竺;安.2mgR

麻和由題意知號=z

根據(jù)法拉第電磁感應定律知E=-^-S—k-^o

①

△t2

當繩剛要斷開時,，叫=/炎=8〃②

1金=貯

③

R2R

B=kt④

聯(lián)立②③④解得仁駕空。

KI

17.(12分)(2020黑龍江大慶實驗中學月考)如圖甲所示，一個匝數(shù)”=100的圓形導體線圈，面積Si=0.4

m2,電阻r=lQ。在線圈中存在面積S2=0.3n?的垂直于線圈平面向外的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度

8隨時間，變化的關系如圖乙所示。有一個R=2Q的電阻，將其兩端心〃分別與圖甲中的圓形線圈

相連接，求：

(1)出/兩點間的電勢差U加

(2)在0~4s時間內(nèi)通過電阻R的電荷量；

(3)在0~4s時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量。

答案:|(1)-3V(2)6C(3)18J

甌|(1)由法拉第電磁感應定律可得