2023-2024學(xué)年人教版物理選擇性必修第二冊單元測試卷（解析版答案）第二章 電磁感應(yīng) 單元檢測

第二章電磁感應(yīng)

本卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。滿分100分，時(shí)間90分鐘。

第I卷（選擇題共40分）

一、選擇題（共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1?6

小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第7?10小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4

分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得。分）

1.在北半球上，地磁場豎直分量向下。飛機(jī)在我國上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛行

高度不變。由于地磁場的作用，金屬機(jī)翼上有電勢差，設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢為例，

右方機(jī)翼末端處的電勢為夕2，則（）

A.若飛機(jī)從西往東飛，”比仍高

B.若飛機(jī)從東往西飛，依比仍高

C.若飛機(jī)從南往北飛，仞比夕2高

D.若飛機(jī)從北往南飛，”比仍高

2.一長直鐵芯上繞有線圈尸，將一單匝線圈。用一輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在P的左端，線圈

P的中軸線通過線圈Q的中心，且與線圈。所在的平面垂直。將線圈P連接在如圖所示的電

路中，其中R為滑動變阻器，E為直流電源，S為開關(guān)。下列情況中，可觀測到Q向右擺動

的是（）

[P

一二G卜尚^

工國

A.S閉合的瞬間

B.S斷開的瞬間

C.在S閉合的情況下，將R的滑片向匕端移動時(shí)

D.在S閉合的情況下，保持電阻R的阻值不變

3.一個(gè)面積5=4X10-2m2、匝數(shù)“=100匝的線圈放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線

圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間r變化的規(guī)律如圖所示，則下列判斷正確的是（）

A.在開始的2s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化率等于0.08Wb/s

B.在開始的2s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量等于零

C.在開始的2s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢等于0.08V

D.在第3s末線圈中的感應(yīng)電動勢等于零

4.如圖，條形磁鐵位于固定的半圓光滑軌道的圓心位置，一半徑為/?、質(zhì)量為m的金

屬球從半圓軌道的一端沿半圓軌道由靜止下滑，重力加速度大小為g。下列正確的是（）

A.金屬球中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流

B.金屬球會運(yùn)動到半圓軌道的另一端

C.金屬球受到的安培力做正功

D.系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量為mgR

5.如圖所示,A、8兩燈相同，乙是帶鐵芯的電阻可不計(jì)的線圈，下列說法中正確的是（）

A.開關(guān)K合上瞬間，A燈被短路，不會亮，B燈會亮

B.K合上穩(wěn)定后，A、B都會亮著

C.K斷開瞬間，A、8同時(shí)熄滅

D.K斷開瞬間，8立即熄滅，A過一會兒再熄滅

6.如圖所示，定值電阻阻值為凡足夠長的豎直框架的電阻可忽略。牙是一電阻不計(jì)的

水平放置的導(dǎo)體棒，質(zhì)量為〃3棒的兩端分別與外、Cd保持良好的接觸，又能沿框架無摩擦

下滑。整個(gè)裝置放在與框架垂直的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)^從靜止下滑經(jīng)過一段時(shí)間后閉合S,則

S閉合后（）

A.^的加速度可能小于g

B.修■的加速度一定大于g

C.b的最終速度隨S閉合時(shí)刻的不同而不同

D.^的機(jī)械能與回路內(nèi)產(chǎn)生的電能之和一定增大

7.如圖甲所示線圈的匝數(shù)〃=100匝，橫截面積S=50cn?,線圈總電阻r=10。，沿軸

向有勻強(qiáng)磁場，設(shè)圖示磁場方向?yàn)檎?，磁場的磁感?yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按如圖乙所示規(guī)律變化，則

在開始的0.屋內(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.a、〃間電壓為0

D.在。間接一個(gè)理想電流表時(shí)，電流表的示數(shù)為0.25A

8.如圖所示，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過圓環(huán)，金屬桿的電阻為多

長度為端與環(huán)緊密接觸,金屬桿OM繞過圓心的轉(zhuǎn)軸。以恒定的角速度3順時(shí)針轉(zhuǎn)動，

電阻R通過一段導(dǎo)線一端和環(huán)連接，另一端與金屬桿的轉(zhuǎn)軸。相連接，其余電阻不計(jì)，下列

結(jié)論中正確的是（）

A.電流從上向下流過R

B.電流從下向上流過R

C.電阻R兩端的電壓大小為竽

D.電阻R兩端的電壓大小為華

9.如圖是高頻焊接原理示意圖。當(dāng)線圈中通以變化的電流時(shí)，待焊接的金屬工件的焊縫

處就會產(chǎn)生大量熱量將金屬熔化，把工件焊接在一起。下列說法正確的是（）

A.電源的頻率越高，工件中的感應(yīng)電流越大

B.電源的頻率越低，焊縫處的溫度升高得越快

C.焊縫處產(chǎn)生大量的熱量是因?yàn)楹缚p處的電流大

D.焊縫處產(chǎn)生大量的熱量是因?yàn)楹缚p處的電阻大

10.如圖所示，兩根粗糙的金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為6的斜面上，導(dǎo)軌下端接有電阻

R,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。斜面處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為m的金屬棒仍垂直放置在導(dǎo)軌

上且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒電阻不計(jì)，金屬棒沿導(dǎo)軌減速下滑，在下滑高度的過程

中，它的速度由。o減小到。，則下列說法正確的是（）

A.作用在金屬棒上的合力做的功為*TO&-斗也2

B.金屬棒重力勢能的減少量等于系統(tǒng)產(chǎn)生的電能

C.金屬棒克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

D.金屬棒機(jī)械能減少量為mgh+^mvi—^mv2

第II卷（非選擇題共60分）

二、填空題（2小題，共16分。把答案直接填在橫線上）

11.（8分）圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，心和心為電感線圈。實(shí)驗(yàn)

時(shí)，斷開開關(guān)5瞬間，燈Ai突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2,燈A2逐漸變亮，而另

（1）圖1中，閉合Si,電路穩(wěn)定后，A\中電流—（填“大于”“小于”或“等于"乂1中

電流。

（2）圖2中,變阻器R接入電路的阻值______（填“大于”“小于”或“等于”乂2的電阻

值。

（3）圖2中，閉合S2瞬間，心中電流（填“大于”“小于”或“等于"）變阻器R

中電流。斷開S2瞬間，燈Az（填"會”或“不會”）閃亮。

12.（8分）小雨同學(xué)用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”。閉合開關(guān)瞬間，發(fā)現(xiàn)靈敏

電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)了一下。

（1）閉合開關(guān)穩(wěn)定后，將滑動變阻器的滑片向右滑動過程中，靈敏電流計(jì)的指針—（填

“向左偏轉(zhuǎn)”“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）；

（2）閉合開關(guān)穩(wěn)定后，將線圈A從線圈B抽出的過程中，靈敏電流計(jì)的指針（填“向

左偏轉(zhuǎn)”“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）；

（3）如圖乙所示，R為光敏電阻，其阻值隨著光照強(qiáng)度的加強(qiáng)而減小.金屬環(huán)A用輕繩懸

掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側(cè)。當(dāng)光照減弱時(shí)，從左向右看，金屬環(huán)A中電流方

向J填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）,金屬環(huán)A將向由填“左”或“右”）運(yùn)動，

并有（填“收縮”或“擴(kuò)張”）的趨勢。

三、論述、計(jì)算題（本題共4小題，共44分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重

要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）

13.（8分）如圖所示，電阻為0.1C的正方形單匝線圈。兒”的邊長為0.2m,6c邊與勻強(qiáng)

磁場邊緣重合。磁場的寬度等于線圈的邊長，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T。在水平拉力作用下，

線圈以8m/s的速度向右穿過磁場區(qū)域。求線圈在上述過程中：

（1）感應(yīng)電動勢的大小E；

（2）所受拉力的大小F；

（3）感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量Q。

14.（10分）如圖甲所示，N=200匝的線圈（圖中只畫了2匝），電阻r=2D,其兩端與一

個(gè)R=48C的電阻相連，線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的磁場。線圈中的磁通量按圖乙所示規(guī)律變

化。

(1)判斷通過電阻R的電流方向；

(2)求線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；

(3)求電阻R兩端的電壓U.

15.(12分)如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平方向的勻強(qiáng)磁場中豎直放置兩平行導(dǎo)軌，

磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌上端跨接一阻值為R的電阻(導(dǎo)軌電阻不計(jì))。兩金屬棒

。和〃的電阻均為R,質(zhì)量分別為頒=2X10-2kg和,出=1義10-2kg,它們與導(dǎo)軌相連，并

可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動，閉合開關(guān)S,先固定〃，用一恒力尸向上拉a,穩(wěn)定后a以s=10m/s

的速度勻速運(yùn)動，此時(shí)再釋放6,人恰好能保持靜止，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，g取10m/s2。

(1)求拉力F的大??；

(2)若將金屬棒a固定，讓金屬棒b自由下滑(開關(guān)仍閉合)，求6滑行的最大速度火；

(3)若斷開開關(guān)，將金屬棒。和人都固定，使磁感應(yīng)強(qiáng)度從B隨時(shí)間均勻增加，經(jīng)0.1s

后磁感應(yīng)強(qiáng)度增到28時(shí)，“棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求兩金屬棒間的距離從

16.(14分)如圖甲所示，絕緣水平面上固定著兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌P。、MN,相

距為L=0.5m,4■右側(cè)導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度8的

大小如圖乙變化。開始時(shí)外棒和〃棒鎖定在導(dǎo)軌如圖甲位置，M棒與M棒平行，斷棒離

水平面高度為〃=0.2m,cd棒與之間的距離也為心油棒的質(zhì)量為加=0.2kg,有效電阻

Ri=0.05C,cd棒的質(zhì)量為m2=01kg,有效電阻為/?2=0.15Qo設(shè)仍棒在運(yùn)動過程始終與

導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。g取lOm/s?。問：

（1）0~1s時(shí)間段通過cd棒的電流大小與方向（c到d或4到c）

（2）假如在1s末，同時(shí)解除對ab棒和〃棒的鎖定，從解除鎖定到兩棒最終穩(wěn)定運(yùn)動時(shí),

而棒共產(chǎn)生多少熱量？（結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示）

（3）“。棒和M棒穩(wěn)定運(yùn)動時(shí)，它們之間的距離為多大？（結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示）

第二章電磁感應(yīng)

本卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。滿分100分，時(shí)間90分鐘。

第I卷（選擇題共40分）

一、選擇題（共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-6

小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第7?10小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4

分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得。分）

1.在北半球上，地磁場豎直分量向下。飛機(jī)在我國上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛行

高度不變。由于地磁場的作用，金屬機(jī)翼上有電勢差，設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢為例，

右方機(jī)翼末端處的電勢為02，則（C）

A.若飛機(jī)從西往東飛，”比砂高

B.若飛機(jī)從東往西飛，依比仍高

C.若飛機(jī)從南往北飛，仍比外高

D.若飛機(jī)從北往南飛，夕2比/高

解析：當(dāng)飛機(jī)在我國上方勻速巡航時(shí)，由于地磁場的存在，且地磁場的豎直分量方向豎

直向下，由于判定感應(yīng)電動勢的方向的方法與判定感應(yīng)電流的方向的方法是相同的，由低電

勢指向高電勢，由右手定則可判知，在北半球，不論沿何方向水平飛行，都是飛機(jī)的左方機(jī)

翼電勢高，右方機(jī)翼電勢低，即總有例比92高。

2.一長直鐵芯上繞有線圈P,將一單匝線圈Q用一輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在P的左端，線圈

尸的中軸線通過線圈。的中心，且與線圈。所在的平面垂直。將線圈P連接在如圖所示的電

路中，其中R為滑動變阻器，E為直流電源，S為開關(guān)。下列情況中，可觀測到。向右擺動

的是（B）

A.S閉合的瞬間

B.S斷開的瞬間

C.在S閉合的情況下，將R的滑片向。端移動時(shí)

D.在S閉合的情況下，保持電阻R的阻值不變

解析：由楞次定律的第二種描述：“來拒去留”可知要使。向右運(yùn)動，通過Q、尸的磁

通量應(yīng)減小，所以流過尸的電流需減?。欢鳶閉合過程中電流增大，磁通量增大。故A不符

合題意；S斷開的瞬間，流過尸的電流減小，磁通量減小，所以。將向右運(yùn)動，故B符合題

意；在S閉合的情況下，若將移動滑動頭向。端移動時(shí)，滑動變阻器接入電阻減小，則電路

中電流增大，磁通量增大，故會使。左移。故C不符合題意；在S閉合的情況下，保持電阻

R的限值不變，則電路中的電流不變，所以穿過。的磁通量不變，所以。內(nèi)不能產(chǎn)生感應(yīng)電

流，。不動。故D不符合題意。

3.一個(gè)面積S=4X102n?、匝數(shù)“=100匝的線圈放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線

圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間/變化的規(guī)律如圖所示，則下列判斷正確的是（A）

A.在開始的2s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化率等于0.08Wb/s

B.在開始的2s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量等于零

C.在開始的2s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢等于0.08V

D.在第3s末線圈中的感應(yīng)電動勢等于零

解析：在開始的2s內(nèi)，磁通量的變化率等=甯=8*10-2Wb/s,因此A正確，B錯(cuò)

誤；感應(yīng)電動勢E=/T77=100X8X10-2V=8V,因此C錯(cuò)誤；第3s末磁通量變化率不為

零，因此D錯(cuò)誤。

4.如圖，條形磁鐵位于固定的半圓光滑軌道的圓心位置，一半徑為/?、質(zhì)量為m的金

屬球從半圓軌道的一端沿半圓軌道由靜止下滑，重力加速度大小為g。下列正確的是（D）

A.金屬球中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流

B.金屬球會運(yùn)動到半圓軌道的另一端

C.金屬球受到的安培力做正功

D.系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量為

解析：金屬球在運(yùn)動過程中，穿過金屬球的磁通量不斷變化，在金屬球內(nèi)形成閉合回路，

產(chǎn)生渦流，金屬球受到的安培力做負(fù)功，金屬球不會運(yùn)動到半圓軌道的另一端，在運(yùn)動過程

中，金屬球產(chǎn)生的熱量不斷地增加，機(jī)械能不斷地減少，直至金屬球停在半圓軌道的最低點(diǎn)，

故A、B、C錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒定律得系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量為Q=，"gR,D正確。

5.如圖所示，A、B兩燈相同，L是帶鐵芯的電阻可不計(jì)的線圈，下列說法中正確的是

(D)

A.開關(guān)K合上瞬間，A燈被短路，不會亮，B燈會亮

B.K合上穩(wěn)定后，A、B都會亮著

C.K斷開瞬間，A、B同時(shí)熄滅

D.K斷開瞬間，B立即熄滅，A過一會兒再熄滅

解析：K閉合瞬間，兩燈同時(shí)獲得電壓，同時(shí)發(fā)光，隨著線圈入電流的增加，逐漸將4

燈短路，A燈熄滅，而外電阻減小，流過8燈變亮，A、B錯(cuò)誤；K斷開時(shí)，B燈立即熄滅。

A燈中原來的電流消失，線圈L中的電流開始減小，產(chǎn)生自感電動勢，相當(dāng)于電源，使A亮

一下再慢慢熄滅，故D正確，C錯(cuò)誤。

6.如圖所示，定值電阻阻值為R,足夠長的豎直框架的電阻可忽略。^是一電阻不計(jì)的

水平放置的導(dǎo)體棒，質(zhì)量為〃3棒的兩端分別與外、保持良好的接觸，又能沿框架無摩擦

下滑。整個(gè)裝置放在與框架垂直的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)從靜止下滑經(jīng)過一段時(shí)間后閉合s,則

S閉合后（A）

A.^的加速度可能小于g

B.^的加速度一定大于g

C.的最終速度隨S閉合時(shí)刻的不同而不同

D.行的機(jī)械能與回路內(nèi)產(chǎn)生的電能之和一定增大

解析：當(dāng)從靜止下滑一段時(shí)間后閉合S,4將切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到豎直向

上的安培力，若安培力大于2,咫，由牛頓第二定律得尸安一根g=ma,則^的加速度大于g,

若安培力大于，咫小于2,咫，則^的加速度小于g,A正確，B錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒最終一定做勻

速直線運(yùn)動，由平衡條件可得/ng=B〃=B.鬻解得。=鬻，可見最終速度。與開關(guān)閉合

的時(shí)刻無關(guān)，C錯(cuò)誤；在整個(gè)過程中，只有重力與安培力對牙做功，而克服安培力做的功

等于回路中產(chǎn)生的電能，因此^的機(jī)械能與回路中產(chǎn)生的電能之和保持不變，D錯(cuò)誤。

7.如圖甲所示線圈的匝數(shù)“=100匝，橫截面積S=50cm）,線圈總電阻r=I0C,沿軸

向有勻強(qiáng)磁場，設(shè)圖示磁場方向?yàn)檎?，磁場的磁感?yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按如圖乙所示規(guī)律變化，則

在開始的0.屋內(nèi)（BD）

A.磁通量的變化量為0.25Wb

B.磁通量的變化率為2.5X10-2w”s

C.a,〃間電壓為0

D.在〃、方間接一個(gè)理想電流表時(shí)，電流表的示數(shù)為0.25A

解析：通過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)，若設(shè)。2=82S為正，則線圈中磁通量的變

化量為△0=325—（一&5）,代入數(shù)據(jù)即A0=（O.1+O.4）X5OX10-4Wb=2.5XIO-3Wb,A錯(cuò)；

磁通量的變化率等=生評」Wb/s=2.5Xl（）-2wb/s,B正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可

A0

知，當(dāng)4、匕間斷開時(shí)，其間電壓等于線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢大小為E="

Ar一

2.5V且恒定，C錯(cuò)；在久匕間接一個(gè)理想電流表時(shí)相當(dāng)于。、b間接通而形成回路，回路總

E

電阻即為線圈的總電阻，故感應(yīng)電流大小/=m=0.25A,D項(xiàng)正確。

8.如圖所示，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過圓環(huán)，金屬桿0M的電阻為全

長度為/，何端與環(huán)緊密接觸,金屬桿。例繞過圓心的轉(zhuǎn)軸0以恒定的角速度0）順時(shí)針轉(zhuǎn)動，

電阻R通過一段導(dǎo)線一端和環(huán)連接，另一端與金屬桿的轉(zhuǎn)軸。相連接，其余電阻不計(jì)，下列

結(jié)論中正確的是（BD）

A.電流從上向下流過R

B.電流從下向上流過/?

C.電阻R兩端的電壓大小為竽

D.電阻R兩端的電壓大小為弊

解析：由右手定則可知，電流從下向上流過R,故A錯(cuò)誤，B正確；電阻R兩端的電壓

大小UR=~^義等=誓,故C錯(cuò)誤，D正確。

R+?23

9.如圖是高頻焊接原理示意圖。當(dāng)線圈中通以變化的電流時(shí)，待焊接的金屬工件的焊縫

處就會產(chǎn)生大量熱量將金屬熔化，把工件焊接在一起。下列說法正確的是（AD）

A.電源的頻率越高，工件中的感應(yīng)電流越大

B.電源的頻率越低，焊縫處的溫度升高得越快

C.焊縫處產(chǎn)生大量的熱量是因?yàn)楹缚p處的電流大

D.焊縫處產(chǎn)生大量的熱量是因?yàn)楹缚p處的電阻大

解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，電源的頻率越高，感應(yīng)電動勢越大，工件中的感應(yīng)電

流越大，焊舞處的溫度升高得越快，A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)電阻定律，焊^處產(chǎn)生大量的熱

量是因?yàn)楹缚p處接觸面積小，電阻大，C錯(cuò)誤，D正確。

10.如圖所示，兩根粗糙的金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為6的斜面上，導(dǎo)軌下端接有電阻

R,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。斜面處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為，〃的金屬棒必垂直放置在導(dǎo)軌

上且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒電阻不計(jì)，金屬棒沿導(dǎo)軌減速下滑，在下滑/?高度的過程

中，它的速度由。o減小到。，則下列說法正確的是（CD）

A.作用在金屬棒上的合力做的功為;m晶一J""

B.金屬棒重力勢能的減少量等于系統(tǒng)產(chǎn)生的電能

C.金屬棒克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

D.金屬棒機(jī)械能減少量為mgh+^mvi~^mv2

解析：根據(jù)題意，由動能定理得，作用在金屬棒上的合力做的功W=^E^mv2-^,

故A錯(cuò)誤；根據(jù)題意可知，金屬棒下滑過程中，重力勢能減少了mgh,動能減少了

—^mv2,則金屬棒機(jī)械能的減少量為4—陽力+/加-最加，設(shè)金屬棒下滑過程中，因摩擦

產(chǎn)生的熱為Q1,系統(tǒng)產(chǎn)生的電能為。2,根據(jù)能量守恒定律有AE=〃2g〃+品福一多"。2=0]+

。2,則。2=?Zg/z+S捕一多"。2—Qj,因不能確定動能減少量和摩擦產(chǎn)生的熱的關(guān)系，故不能

確定重力勢能減少量和產(chǎn)生的電能關(guān)系，B錯(cuò)誤，D正確；根據(jù)題意可知，導(dǎo)軌和金屬棒的

電阻不計(jì)，則金屬棒克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱，C正確。

第II卷（非選擇題共60分）

二、填空題（2小題，共16分。把答案直接填在橫線上）

II.（8分）圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，心和心為電感線圈。實(shí)驗(yàn)

時(shí)，斷開開關(guān)Si瞬間，燈Ai突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2,燈A2逐漸變亮，而另

一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。

（1）圖1中，閉合Si，電路穩(wěn)定后，Ai中電流小于（填“大于”“小于”或“等于"乂1中

電流。

（2）圖2中，變阻器R接入電路的阻值等于（填“大于”“小于”或“等于”也的電阻值。

（3）圖2中，閉合S2瞬間，E中電流小于（填“大于”“小于”或“等于"）變阻器R中電

流。斷開S2瞬間,燈A2丕會（填"會”或“不會”）閃亮。

解析：（1）圖1中，閉合Si,斷開開關(guān)Si瞬間，燈Ai突然閃亮，說明電路穩(wěn)定后，A,

中電流小于Li中電流。

（2）閉合開關(guān)S2,燈A2逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度，

說明穩(wěn)定后兩支路電流相等，則變阻器R接入電路的限值等于42的電阻值。

（3）圖2中，閉合S2瞬間，心發(fā)生自感，所以乙2中電流小于變阻器R中電流；

由于閉合開關(guān)S2后，A2與A3的亮度最終相同，即電流相同，所以斷開S2瞬間，L2、燈

Al、A3、變阻器R組成的新的閉合電路中，燈A2不會閃亮。

12.（8分）小雨同學(xué)用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置”研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”。閉合開關(guān)瞬間，發(fā)現(xiàn)靈敏

電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)了一下。

（1）閉合開關(guān)穩(wěn)定后，將滑動變阻器的滑片向右滑動過程中，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)

（填“向左偏轉(zhuǎn)”“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）；

（2）閉合開關(guān)穩(wěn)定后，將線圈A從線圈8抽出的過程中，靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)（填

“向左偏轉(zhuǎn)”“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）；

（3）如圖乙所示，R為光敏電阻，其阻值隨著光照強(qiáng)度的加強(qiáng)而減小。金屬環(huán)A用輕繩懸

掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側(cè)。當(dāng)光照減弱時(shí)，從左向右看，金屬環(huán)A中電流方向

順時(shí)針（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）,金屬環(huán)A將向直（填“左”或“右”）運(yùn)動，并有擴(kuò)張（填

“收縮”或“擴(kuò)張”）的趨勢。

解析：（1）如果在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向左偏了一下，說明穿過線圈的磁通

量增加，電流計(jì)指針向左偏，合上開關(guān)后，將滑動變阻器的滑片向右滑動時(shí)，電阻變小，流

過線圈的電流變大，那么穿過線圈的磁通量增加，電流計(jì)指針將向左偏轉(zhuǎn)。

（2）將線圈A從線圈B抽出的過程中，穿過線圈的磁通量減少，電流計(jì)指針將向右偏轉(zhuǎn)。

（3）由圖乙可知根據(jù)右手螺旋定則可判斷螺線管磁場方向向右；當(dāng)光照減弱時(shí)，光敏電阻

的限值增加，回路中電流減小，穿過金屬環(huán)A的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生向右的

感應(yīng)磁場，再由右手螺旋定則可知從左向右看，金屬環(huán)4中電流方向順時(shí)針；因穿過4環(huán)的

磁通量減小，據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場方向與原電流磁場方向相同，故相互吸引，則金

屬環(huán)4將向右運(yùn)動，且金屬環(huán)A有擴(kuò)張趨勢。

三、論述、計(jì)算題（本題共4小題，共44分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重

要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)

13.(8分)如圖所示，電阻為0.1。的正方形單匝線圈”灰4的邊長為0.2m,6c邊與勻強(qiáng)

磁場邊緣重合。磁場的寬度等于線圈的邊長，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T。在水平拉力作用下，

線圈以8m/s的速度向右穿過磁場區(qū)域。求線圈在上述過程中：

XX

XXr...............................

XX；

B

XX；

XXI...............................

X

(1)感應(yīng)電動勢的大小￡；

(2)所受拉力的大小尸；

(3)感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量。。

答案：(1)0.8V(2)0.8N(3)0.32J

解析：(1)由題意可知當(dāng)線框切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的電動勢為E=BLo=0.8V。

(2)因?yàn)榫€框勻速運(yùn)動故所受拉力等于安培力，有F=F^=BIL,

根據(jù)閉合電路歐姆定律有/=系結(jié)合⑴聯(lián)立各式代入數(shù)據(jù)可得尸=0.8N；

2L

(3)線框穿過磁場所用的時(shí)間為t=—=0.05s,

￡2

故線框穿越過程產(chǎn)生的熱量為Q=/2R/=￡V=0.32J。

14.(10分)如圖甲所示，N=200匝的線圈(圖中只畫了2匝)，電阻r=2C,其兩端與一

個(gè)7?=48。的電阻相連，線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的磁場。線圈中的磁通量按圖乙所示規(guī)律變

化。

甲

(D判斷通過電阻R的電流方向；

(2)求線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；

⑶求電阻R兩端的電壓U。

答案：(1)。一人(2)10V(3)9.6V

解析：(1)根據(jù)圖像可知，線圈中垂直于紙面向里的磁場增大，為了阻礙線圈中磁通量的

增大，根據(jù)楞次定律可知線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場垂直于紙面向外，根據(jù)安培定則可知線

圈中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，所通過電阻R的電流方向?yàn)?-從

(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=N為=200X---萬亞----V=10V。

D

(3)電阻R兩端的電壓為路端電壓，根據(jù)分壓規(guī)律可知。=止-E=段不X10V=9.6V。

15.(12分)如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平方向的勻強(qiáng)磁場中豎直放置兩平行導(dǎo)軌，

磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌上端跨接一阻值為R的電阻(導(dǎo)軌電阻不計(jì))。兩金屬棒

a和人的電阻均為R,質(zhì)量分別為M“=2X10*kg和磯=1X10-2kg,它們與導(dǎo)軌相連，并

可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動，閉合開關(guān)S,先固定從用一恒力尸向上拉a,穩(wěn)定后。以O(shè)i=10m/s

的速度勻速運(yùn)動，此時(shí)再釋放小b恰好能保持靜止，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，g取lOmH。

(1)求拉力廠的大??；

(2)若將金屬棒。固定，讓金屬棒匕自由下滑(開關(guān)仍閉合)，求6滑行的最大速度。2；

(3)若斷開開關(guān)，將金屬棒“和"都固定，使磁感應(yīng)強(qiáng)度從8隨時(shí)間均勻增加，經(jīng)0.1s

后磁感應(yīng)強(qiáng)度增到2B時(shí)，"棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求兩金屬棒間的距離從

答案：(1)0.4N(2)5m/s(3)|m

解析：