新教材2021-2022學年高中物理人教版選擇性必修第二冊測評：第二章 電磁感應

第二章電磁感應

1.楞次定律

課后篇素養(yǎng)形成

A級必備知識基礎練

1.某磁場磁感線如圖所示，有一銅線圈自圖示A點落至B點,在下落過程中，自上向下看，線圈中

的感應電流方向是（）

A.始終順時針B.始終逆時針

C.先順時針再逆時針D.先逆時針再順時針

解析|自A點落至圖示位置時，穿過線圈的磁通量增加，由楞次定律判斷知，線圈中感應電流方

向為順時針;自圖示位置落至B點時，穿過線圈的磁通量減少，由楞次定律判斷知，線圈中感應

電流方向為逆時針,C項正確。

H]c

2.（多選）閉合電路的一部分導體在勻強磁場中做切割磁感線運動，如圖所示，能正確表示感應

電流/的方向、磁感應強度8的方向跟導體運動速度的方向關系的是（）

ABCD

解麗根據(jù)右手定則進行判斷可知B、C正確。

XXX

XXX

XXX

3.（多選）如圖所示,閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場方向放置在有界勻強磁場中，將它從勻強磁場

中勻速拉出，以下各種說法中正確的是（）

A.向左拉出和向右拉出時，環(huán)中的感應電流方向相反

B.向左或向右拉出時，環(huán)中感應電流方向都是沿順時針方向的

C.向左或向右拉出時，環(huán)中感應電流方向都是沿逆時針方向的

D.圓環(huán)在達到磁場邊界之前無感應電流

齷相不管將金屬圓環(huán)從哪邊拉出磁場，穿過閉合圓環(huán)的磁通量都要減少，根據(jù)楞次定律可知，

感應電流的磁場要阻礙原磁通量的減少，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，應用安培定

則可以判斷出感應電流的方向是順時針方向的，選項B正確,A、C錯誤;另外在圓環(huán)達到磁場

邊界之前，穿過圓環(huán)的磁通量不變,無感應電流,D正確。

答案BD

4.某同學在探究感應電流產(chǎn)生的條件的實驗中,將直流電源、滑動變阻器、線圈A（有鐵芯）、

線圈8、靈敏電流計及開關按圖連接成電路。在實驗中，該同學發(fā)現(xiàn)開關閉合的瞬間,靈敏電

流計的指針向左偏。由此可以判斷，在保持開關閉合的狀態(tài)下（）

A.當線圈A拔出時，靈敏電流計的指針向左偏

B.當線圈A中的鐵芯拔出時，靈敏電流計的指針向右偏

C.當滑動變阻器的滑片勻速滑動時，靈敏電流計的指針不偏轉(zhuǎn)

D.當滑動變阻器的滑片向N端滑動時，靈敏電流計的指針向右偏

朝由題意可知:開關閉合的瞬間，靈敏電流計的指針向左偏，則當磁通量增大時指針左偏;若

磁通量減小時，則指針右偏;當線圈A拔出,或線圈A中的鐵芯拔出時,磁通量均減小，因此電流

計指針向右偏，故A錯誤,B正確;滑動變阻器的滑片勻速滑動,穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，電

流計指針要發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C錯誤;當滑動變阻器的滑片向N端滑動時，電阻減小，則電流增大，導

致磁通量增大，因此靈敏電流計的指針向左偏，故D錯誤。

H]B

5.如圖所示,若套在條形磁鐵上的彈性金屬線圈/突然縮小為線圈〃，則關于線圈的感應電流

及其方向（從上往下看）是（）

A.有順時針方向的感應電流

B.有逆時針方向的感應電流

C.有先逆時針后順時針方向的感應電流

D.無感應電流

|解析|穿過線圈的磁通量包括磁體內(nèi)的全部和磁體外的一部分，合磁通量是向上的。當線圈突

然縮小時合磁通量增加，原因是磁體外向下穿過線圈的磁通量減少。由楞次定律判斷,感應電

流的方向為順時針方向，選項A正確。

萌A

s

N

6.如圖所示，把一條形磁鐵從圖示位置由靜止釋放，穿過采用雙線繞法的通電線圈，不計空氣阻

力，此過程中條形磁鐵做（）

A.減速運動

B.勻速運動

C.自由落體運動

D.變加速運動

解稠雙線繞法得到的兩個線圈通電時，由安培定則知，兩線圈的磁場等值反向相互抵消，合磁

場為零，對磁鐵無作用力。當磁鐵下落時，穿過兩線圈的磁通量同向增加，根據(jù)楞次定律，兩線圈

中產(chǎn)生的感應電流等值反向，互相抵消，線圈對磁鐵沒有作用力。磁鐵下落過程中只受重力，

由靜止釋放，所以磁鐵做自由落體運動，故C正確,A、B、D錯誤。

H]c

7.閉合線圈"cd在磁場中運動到如圖所示位置時，次?邊受到的磁場力豎直向上，此線圈的運

動情況可能是（）

xBxX

xxX

xxX

d1------------------------

xxX

A.向右進入磁場

B.向左移出磁場

C.以湖為軸轉(zhuǎn)動

D.以cd為軸轉(zhuǎn)動

解析卜6邊受到的磁場力豎直向上,由左手定則知，通過ab的電流方向由a指向6。由右手定

則可知當線圈向左移出磁場時力c邊切割磁感線可產(chǎn)生順時針方向的電流，選項A錯誤，選項

B正確;當以ab或cd為軸轉(zhuǎn)動時，在題圖所示位置，導線不切割磁感線，無感應電流產(chǎn)生，選項

C、D錯誤。

聲B

1931年,英國物理學家狄拉克從理論上預言:存在只有一個磁極的粒子，即“磁單極子”。1982

年,美國物理學家卡布萊設計了一個尋找磁單極子的實驗。他設想，如果一個只有S極的磁單

極子從上向下穿過如圖所示的超導線圈，那么從上向下看，超導線圈的感應電流是（）

A.先順時針方向，后逆時針方向的感應電流

B.先逆時針方向，后順時針方向的感應電流

C.順時針方向持續(xù)流動的感應電流

D.逆時針方向持續(xù)流動的感應電流

解析|S磁單極子靠近超導線圈時，線圈中磁通量向上增加,由楞次定律可以判斷，從上向下看

感應電流為順時針方向;當S磁單極子遠離超導線圈時，線圈中磁通量向下減少，感應電流方

向仍為順時針方向,C正確。

B級關鍵能力提升練

9.（多選）如圖所示，某人在自行車道上從東往西沿直線騎行，該處地磁場的水平分量方向由南

向北，豎直分量方向豎直向下。自行車車把為直把、金屬材質(zhì),且?guī)Ы^緣把套，只考慮自行車在

地磁場中的電磁感應現(xiàn)象，下列結(jié)論正確的是（）

A.圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢低

B.圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢高

C.自行車左車把的電勢比右車把的電勢高

D.自行車在十字路口左拐改為南北騎向，則自行車右車把電勢高

解麗自行車從東往西行駛時，輻條切割地磁場水平分量的磁感線，根據(jù)右手定則判斷可知，題

圖所示位置中輻條A點電勢比B點電勢低，故A正確,B錯誤;自行車車把切割地磁場豎直分

量的磁感線,由右手定則知，左車把的電勢比右車把的電勢高，故C正確；自行車左拐改為南北

騎向，自行車車把仍切割地磁場豎直分量的磁感線,由右手定則可知左車把的電勢仍然高于右

車把的電勢，故D錯誤。

10.如圖所示,AOC是光滑的金屬導軌,AO沿豎直方向,OC沿水平方向,.6是一根金屬棒，與導

軌接觸良好，它從圖示位置由靜止開始在重力作用下運動，運動過程中b端始終在OC上,a端

始終在OA上,直到完全落在OC上,空間存在著勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，則ab棒

在上述過程中（）

A.感應電流方向是6-a

B.感應電流方向是a—b

C.感應電流方向先是b—后是a—>b

D.感應電流方向先是a—后是b—a

朝在金屬棒向下滑動的過程中，金屬棒與導軌所圍成的三角形面積先增大后減小,三角形

aOb內(nèi)的磁通量先增大后減小，由楞次定律可判斷C選項正確。

癡C

11.（多選）如圖所示，矩形線框abed,通過導體桿搭接在金屬導軌EF和上,之間有一電

阻凡整個裝置放在如圖所示的勻強磁場中。當線框向右運動時，下面說法正確的是（）

A.R中無電流

B.R中有電流,方向為E—M

C.ab中無電流

D.ab中有電流,方向為b—a

解析]ab邊切割磁感線，由右手定則知，其中的電流方向b-a,D正確,C錯誤。同理cd中的電

流方向c—d。所以有電流流過R,方向E—M,A錯誤,B正確。

答案|BD

12.如圖所示，在水平地面下有一條沿東西方向鋪設的水平直導線,導線中通有自東向西穩(wěn)定、

強大的電流。現(xiàn)用一閉合的檢測線圈（線圈中串有靈敏電流計，圖中未畫出）檢測此通電直導線

的位置，若不考慮地磁場的影響，在檢測線圈位于水平面內(nèi)，從距直導線很遠處由北向南沿水

平地面通過導線的上方并移至距直導線很遠處的過程中，俯視檢測線圈,其中的感應電流的方

向是（）

A.先順時針后逆時針

B.先逆時針后順時針

C.先逆時針后順時針,然后再逆時針

D.先順時針后逆時針,然后再順時針

■根據(jù)通電直導線周圍磁感線的特點，檢測線圈由遠處移至直導線正上方時，穿過線圈的

磁場有向下的分量,磁通量先增加后減小，由楞次定律和安培定則知，線圈中的電流方向先逆

時針后順時針。當檢測線圈由直導線正上方移至遠處時,穿過線圈的磁場有向上的分量，磁通

量先增加后減小，由楞次定律和安培定則知，線圈中的電流方向先順時針后逆時針，所以C正

確。

H]c

13.如圖甲所示，在同一平面內(nèi)有兩個彼此絕緣的金屬細圓環(huán)4、氏兩環(huán)重疊部分的面積為圓

環(huán)A面積的一半，圓環(huán)B中電流i隨時間t的變化關系如圖乙所示,以圖甲中圓環(huán)B中所示的

電流方向為負方向，則A環(huán)中（）

A.沒有感應電流

B.有逆時針方向的感應電流

C.有順時針方向的感應電流

D.感應電流先沿順時針方向，后沿逆時針方向

解麗由于8環(huán)的電流發(fā)生變化1A環(huán)中的磁通量發(fā)生變化，所以A環(huán)中有感應電流，選項A錯

誤;根據(jù)楞次定律知,A環(huán)中的磁通量先垂直紙面向外減少，后垂直紙面向里增多，故根據(jù)安培

整尸知A環(huán)中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應電流，選項B正確,C、D錯誤。

ggB

第二章電磁感應

2.法拉第電磁感應定律

課后篇素養(yǎng)形成

必備知識基礎練

L（多選）

如圖所示，閉合開關S,將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用時0.2s,第二次用時0.4s,并且兩次

磁鐵的起始和終止位置相同，則（）

A.第一次線圈中的磁通量變化較快

B.第一次電流表G的最大偏轉(zhuǎn)角較大

C.第二次電流表G的最大偏轉(zhuǎn)角較大

D.若斷開S,則電流表G均不偏轉(zhuǎn)，故兩次線圈兩端均無感應電動勢

|解析|兩次磁通量變化相同，第一次時間短，則第一次線圈中磁通量變化較快，故A正確。感應

電動勢的大小與磁通量的變化率成正比,磁通量的變化率越大，感應電動勢越大，產(chǎn)生的感應

電流越大，故B正確,C錯誤。斷開開關,電流表不偏轉(zhuǎn)，感應電流為零,但感應電動勢不為零，故

D錯誤。故選A、Bo

答案AB

如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，將一個水平放置的金屬棒而以水平初速度w拋出，設運

動的整個過程中不計空氣阻力,金屬棒始終保持水平，則金屬棒在運動過程中產(chǎn)生的感應電動

勢大小將（）

A.越來越大B.越來越小

C.保持不變D.無法確定

解析|金屬棒做平拋運動,水平速度不變，且水平速度即為金屬棒垂直切割磁感線的速度，故感

應電動勢保持不變。

答案C

3.下列各圖中，相同的條形磁鐵穿過相同的線圈時，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢最大的是（）

ABCD

竺AB5

|解析|感應電動勢的大小為E=n"—n”,A、B兩種情況A。相同,C中A0最小,D中A◎最

大，磁鐵穿過線圈所用的時間A、C、D相同且小于B所用的時間，所以D選項正確。

霹D

4.

XXX

xxxxy

如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為〃，邊長為。，線圈平面與勻強磁場垂直,且一半處在磁場中。

在加時間內(nèi)，磁感應強度的方向不變,大小由B均勻地增大到28。在此過程中,線圈中產(chǎn)生的

感應電動勢為（）

Ba2nBa2

A2AtB.2位

nBg2ZTIBM

C.AtD.At

竺竺2B-Ba2_nBa2

國麗線圈中產(chǎn)生的感應電動勢&22At,選項B正確。

打B

如圖所示，平行金屬導軌的間距為&一端跨接一阻值為R的電阻，勻強磁場的磁感應強度為民

方向垂直于導軌所在平面向里，一根長直金屬棒與導軌成60°角放置，且接觸良好，其他電阻

不計,則當金屬棒以垂直于棒的恒定速度v沿金屬導軌滑行時，電阻R中的電流為（）

BdvBdv

A7?sin60°R

A.D.

8dvsin600Bducos600

C.RD.R

dE

朝導線切割磁感線的有效長度是/=.60°,感應電動勢E=Rv,R中的電流為/="。聯(lián)立解得

Bdv

7?sin600

1T-o

答案A

6.如圖所示，導體AB的長為2R,繞O點以角速度。勻速轉(zhuǎn)動,。8長為R,且OBA三點在一條

直線上，有一磁感應強度為B的勻強磁場充滿轉(zhuǎn)動平面且與轉(zhuǎn)動平面垂直，那么AB兩端的電

勢差為()

1

B.28oR2

CABcoR2

D.6BcoB?

VA+VB

|解析,點線速度VA-CO-3R,B點線速度VB-CORAB棒切割磁感線的平均速度v-2=20R,由

E=Blv得A、8兩端的電勢差為48°R2,c正確。

H]c

7.(2020江蘇卷)如圖所示,電阻為0.1Q的正方形單匝線圈漏〃的邊長為0.2m,bc邊與勻強

磁場邊緣重合。磁場的寬度等于線圈的邊長，磁感應強度大小為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：

:XXXX

6

rXXXX

XXXX

B

XXXX1

XXXXI

dc1

XXXX'

(1)感應電動勢E的大??；

(2)所受拉力F的大小；

(3)感應電流產(chǎn)生的熱量。。

解析(1)感應電動勢E=Blv

代入數(shù)據(jù)得E=0.8V。

E

⑵感應電流/=

拉力的大小等于安培力F=BIl

B2小

解得E=R，代入數(shù)據(jù)得尸=0.8N。

21

⑶運動時間片"，焦耳定律。=產(chǎn)用

2B2即

解得Q=R，代入數(shù)據(jù)得Q=0.32J。

1)0.8V(2)0.8N(3)0.32J

8.

X一

X

X——

XIXXX

如圖所示,邊長為。的正方形閉合線框ABC。在勻強磁場中繞AB邊勻速轉(zhuǎn)動,磁感應強度為

8,初始時刻線框所在平面與磁感線垂直，經(jīng)過時間f轉(zhuǎn)過120°角，求：

（1）線框內(nèi)感應電動勢在/時間段內(nèi)的大小。

⑵轉(zhuǎn)過120°角時感應電動勢的大小。

|解析|（1）設初始時刻線框向紙外的一面為正面，此時磁通量01=-反式磁感線從反面穿入

t時刻后①[=1層,磁感線從正面穿出

3Ba2

磁通量的變化量為A0=

則

第二章電磁感應

3.渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動

課后篇素養(yǎng)形成

A級必備知識基礎練

1.下列說法中正確的是（）

A.感生電場由變化的磁場產(chǎn)生

B.恒定的磁場也能在周圍空間產(chǎn)生感生電場

C.感生電場的方向也同樣可以用楞次定律和右手定則來判定

D.感生電場的電場線是閉合曲線,其方向一定是沿逆時針方向

薊磁場變化時在空間激發(fā)感生電場，其方向與所產(chǎn)生的感應電流方向相同，只能由楞次定

律判斷,A項正確。

蠡A

2.（多選）在空間某處存在一變化的磁場，則下列說法中正確的是（）

A.在磁場中放一閉合線圈,線圈中一定會產(chǎn)生感應電流

B.在磁場中放一閉合線圈,線圈中不一定產(chǎn)生感應電流

C.在磁場中不放閉合線圈，在變化的磁場周圍一定不會產(chǎn)生電場

D.在磁場中不放閉合線圈,在變化的磁場周圍一定會產(chǎn)生電場

解麗根據(jù)感應電流的產(chǎn)生條件，只有穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中才產(chǎn)生感應電

流,A錯誤,B正確;變化的磁場產(chǎn)生感生電場,與是否存在閉合線圈無關,C錯誤,D正確。

答案|BD

3.（多選）如圖所示，閉合金屬導線框放置在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度的大小隨時間

變化而變化。下列說法中正確的是（）

A.當磁感應強度增大時，線框中的感應電流可能減小

B.當磁感應強度增大時，線框中的感應電流一定增大

C.當磁感應強度減小時，線框中的感應電流一定增大

D.當磁感應強度減小時，線框中的感應電流可能不變

竺E_?

朝線框中的感應電動勢為￡=位5,設線框的電阻為R,則線框中的電流/=R因為B增

竺

大或減小時，加可能減小，可能增大,也可能不變。故選項A、D正確。

答案AD

4.（多選）變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊加而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這是為了（）

A.增大泯流

B.減小渦流

C.產(chǎn)生更多的熱量

D.減小發(fā)熱量

解麗渦流能使導體發(fā)熱。變壓器的鐵芯是相互絕緣的硅鋼片疊加而成的,從而降低渦流強度,

絲殖量損耗,提高變壓器的效率。

答案|BD

5.（2020全國〃卷）

管道高頻焊機可以對由鋼板卷成的圓管的接縫實施焊接。焊機的原理如圖所示，圓管通過一

個接有高頻交流電源的線圈，線圈所產(chǎn)生的交變磁場使圓管中產(chǎn)生交變電流，電流產(chǎn)生的熱量

使接縫處的材料熔化將其焊接。焊接過程中所利用的電磁學規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為（）

A.庫侖B.霍爾

C.洛倫茲D.法拉第

m麗線圈中的高頻交變電流產(chǎn)生交變磁場,鋼管處于交變磁場中，由于電磁感應產(chǎn)生交變電

流,交變電流通過接縫處，接縫處電阻很大，根據(jù)焦耳定律。=產(chǎn)用知,接縫處會產(chǎn)生大量的熱量,

熔化材料。此焊接過程利用的電磁學規(guī)律是電磁感應，電磁感應的發(fā)現(xiàn)者是法拉第,A、B、C

錯誤,D正確。

H]D

6.（多選）如圖所示，磁電式儀表的線圈通常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，這樣做的目的是

（）

A.使線圈偏轉(zhuǎn)角度更大

B.使線圈偏轉(zhuǎn)后盡快停下來

C.起電磁阻尼的作用

D.起電磁驅(qū)動的作用

|解析|線圈通電后，在安培力作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動，鋁框隨之轉(zhuǎn)動,并切割磁感線產(chǎn)生感應電流，阻礙

線圈的轉(zhuǎn)動，使線圈偏轉(zhuǎn)后盡快停下來，這樣做是起電磁阻尼的作用。

客剽BC

，，，，，，，，，，，^^，，，，

（多選）位于光滑水平面上的小車上放置一螺線管，一個比螺線管長但比螺線管細的條形磁鐵

沿著螺線管的軸線以初速度V水平穿過，如圖所示，在此過程中（）

A.磁鐵做勻速直線運動

B.磁鐵做減速運動

C.小車向右做加速運動

D.小車先加速后減速

朝磁鐵水平穿入螺線管時，管中將產(chǎn)生感應電流，由楞次定律知該電流產(chǎn)生的磁場的作用

力阻礙磁鐵的運動。同理，磁鐵穿出時該電流產(chǎn)生的磁場的作用力也阻礙磁鐵的運動,故整個

過程中，磁鐵做減速運動,B項正確。而對于小車上的螺線管來說，在此過程中螺線管受到的安

培力都是水平向右，這個安培力使小車向右運動,且一直做加速運動,C項正確。

答案BC

8.磁電式電流表在運輸時往往把正負接線柱短接，想一想,這樣做有什么道理？

id

(Q6^jJ

解析電流表正負接線柱短接后與線圈組成閉合電路，由于指針和線圈是固定在一起的，所以

指針擺動時會帶動線圈在磁場中做切割磁感線運動，從而產(chǎn)生感應電流，而感應電流會產(chǎn)生阻

礙線圈轉(zhuǎn)動的效果，從而有效減輕了指針的擺動。

薛見解析

關鍵能力提升練

英國物理學家麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發(fā)感生電場。如圖所示，一個半徑為r的

絕緣細圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場民環(huán)上套一電荷量為+4的小球。已知磁

感應強度B隨時間均勻增加，其變化率為匕若小球在環(huán)上運動一周，則感生電場對小球的作用

力所做功的大小是（）

B”產(chǎn)於

C.2兀7q左

D.Tti^qk

竺

|解析|變化的磁場產(chǎn)生的感生電動勢為兀/=女兀產(chǎn)，小球在環(huán)上運動一周感生電場對其所做

的功項正確,A、B、C項錯誤。

答案D

10.如圖所示,條形磁鐵從高力處自由下落，中途穿過一個固定的空心線圈。開關S斷開，條形

磁鐵從開始下落至落地用時外,落地時速度為vi；S閉合，條形磁鐵從開始下落至落地用時打，落

地時速度為攻,則它們的大小關系正確的是（）

A.A>Z2,VI>V2

B.n=^2,Vi=V2

C.ti<t2,Vl<V2

D.ti<t2,Vl>V2

解畫開關S斷開時，線圈中無感應電流，對條形磁鐵無阻礙作用，條形磁鐵自由下落，故Q=g；當

開關S閉合時，線圈中有感應電流，對條形磁鐵有阻礙作用，故所以6</2,Vl>V2,選項D正

確。

11.如圖所示，矩形線圈放置在水平薄木板上，有兩塊相同的蹄形磁鐵，四個磁極之間的距離兩

兩相等，當兩塊蹄形磁鐵勻速向右運動時，線圈仍靜止不動，那么線圈受到木板的摩擦力方向

是（）

A.先向左，后向右

B.先向左，后向右,再向左

C.一直向右

D.一直向左

畫當兩蹄形磁鐵靠近線圈時，線圈要阻礙其靠近，線圈有向右移動的趨勢，受到木板的摩擦

力方向向左，當蹄形磁鐵遠離線圈時，線圈要阻礙其遠離，線圈仍有向右移動的趨勢，受到木板

的摩擦力方向仍是向左的，選項D正確。

?D

12.如圖所示，光滑水平絕緣面上有兩個金屬環(huán)靜止在平面上，環(huán)1豎直，環(huán)2水平放置,均處于

中間分割線上，在平面中間分割線正上方有一條形磁鐵，當磁鐵沿中間分割線向右運動時，下

列說法正確的是（）

A.兩環(huán)都向右運動

B.兩環(huán)都向左運動

C.環(huán)1靜止，環(huán)2向右運動

D.兩環(huán)都靜止

解麗條形磁鐵向右運動時，環(huán)1中磁通量保持為零，無感應電流，仍靜止;環(huán)2中磁通量變化，根

據(jù)楞次定律,為阻礙磁通量的變化，使環(huán)2向右運動。

H]c

13.（多選）如圖所示，有一鋁質(zhì)金屬球以一定的初速度通過有界勻強磁場,則從球開始進入磁場

到完全穿出磁場的過程中（磁場寬度大于金屬球的直徑），小球（）

A.整個過程勻速

B.進入磁場過程中做減速運動，穿出過程做加速運動

C.進入和穿出磁場的過程均做減速運動

D.穿出時的速度一定小于初速度

|解析卜J、球在進入和穿出磁場時，有感應電流產(chǎn)生，受阻力作用，做減速運動;完全處于磁場中時

做勻速運動,C、D正確。

答案|CD

14.

(D.

有一個銅盤，輕輕撥動它，能長時間地繞軸自由轉(zhuǎn)動，如果在轉(zhuǎn)動時把蹄形磁鐵的兩極放在銅

盤邊緣，但并不與銅盤接觸（如圖），銅盤就能在較短的時間內(nèi)停止。分析這個現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。

解析I把磁鐵加在銅盤邊緣，銅盤內(nèi)就會產(chǎn)生渦流，起到電磁阻尼作用。

國銅盤轉(zhuǎn)動時如果加上磁場，則在銅盤中產(chǎn)生渦流，磁場對渦流的作用力阻礙銅盤的轉(zhuǎn)動，

故銅盤能在較短的時間內(nèi)停止轉(zhuǎn)動。

第二章電磁感應

4.互感和自感

課后篇素養(yǎng)形成

A級必備知識基礎練

AR

（多選）無線電力傳輸目前取得重大突破，有一種非接觸式電源供應系統(tǒng)。這種系統(tǒng)基于電磁感

應原理可無線傳輸電力。兩個感應線圈可以放置在左右相鄰或上下相對的位置，原理示意圖

如圖所示。下列說法正確的是（）

A.若A線圈中輸入電流,B線圈中就會產(chǎn)生感應電動勢

B.只有A線圈中輸入變化的電流乃線圈中才會產(chǎn)生感應電動勢

C.A中電流越大,8中感應電動勢越大

D.A中電流變化越快乃中感應電動勢越大

解麗根據(jù)產(chǎn)生感應電動勢的條件，只有處于變化的磁場中,B線圈才能產(chǎn)生感應電動勢,A錯

誤,B正確;根據(jù)法拉第電磁感應定律，感應電動勢的大小取決于磁通量變化率，所以C錯誤,D

正確。

答案BD

2.（多選）如圖所示的電路中,Ai和A2是完全相同的燈泡，線圈L的直流電阻可以忽略不計，下列

說法中正確的是（）

—(gA

A.閉合開關S時,A2先亮,Ai后亮，最后一樣亮

B.閉合開關S時,Ai和A?始終一■樣亮

C.斷開開關S時,A2立即熄滅,Al過一會熄滅

D.斷開開關S時,Ai和A?都要過一會才熄滅

麗閉合S時,A2支路中的電流立即達到最大，由于線圈的自感作用,Ai支路電流慢慢增大,Ai

后亮。Ai中的電流穩(wěn)定后，線圈的阻礙作用消失,Ai與A2并聯(lián)，亮度一樣，故A正確,B錯誤。S

斷開時[和Ai、A2組成串聯(lián)的閉合回路,Ai和A2亮度一樣，由于L中產(chǎn)生自感電動勢阻礙L

中原電流的消失，故Ai和A2過一會才熄滅，故C錯誤,D正確。綜上所述，正確選項為A、Do

客剽AD

3.

如圖所示的電路中，電源的電動勢為E,內(nèi)阻為廠,電感L的直流電阻不計，電阻R的阻值大于燈

泡D的阻值。在t=0時刻閉合開關S,經(jīng)過一段時間后，在t=h時刻斷開So如下圖所示，表示

A、B兩點間電壓UAB隨時間/變化的圖像中，正確的是（）

解析|開關S閉合的瞬間，由于Z,的阻礙作用，由R與Z,組成的支路相當于斷路，之后Z,的阻礙

作用不斷減小，相當于外電路并聯(lián)部分的電阻不斷減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律，整個電路中

的總電流增大，由。內(nèi)=分得內(nèi)電壓增大，由UAB=E-T得路端電壓UAB減小。電路穩(wěn)定后，由于

R的阻值大于燈泡D的阻值，所以流過乙支路的電流小于流過燈泡D的電流。當開關斷開時,

由于電感L的自感作用，流過燈泡D的電流立即與L的電流相等,與燈泡原來的電流方向相反

且逐漸減小，即UAB反向減小，選項B正確。

H]B

4.

如圖所示是套在同一鐵芯上的兩個線圈，左線圈與電源、變阻器及開關相連，右線圈與電流表

連成一閉合電路。在下列情況下，電流表指針不偏轉(zhuǎn)的是（）

A.開關S閉合或斷開的瞬間

B.開關S閉合后，左線圈中通過恒定的電流時

C.開關S閉合后，移動滑動變阻器滑片增大其阻值時

D.開關S閉合后，移動滑動變阻器滑片減小其阻值時

癖府要使電流表指針不偏轉(zhuǎn)，就要不產(chǎn)生感應電流,這就要求左側(cè)線圈中的電流保持不變，故

只有B正確。

答案B

5.如圖所示,Ai、A2為兩只相同燈泡,Ai與一理想二極管。連接，線圈工的直流電阻不計。下

列說法正確的是（）

A.閉合開關S后,Ai會逐漸變亮

B.閉合開關S穩(wěn)定后,Ai、Az亮度相同

C.斷開S的瞬間,Ai會逐漸熄滅

D.斷開S的瞬間,a點的電勢比b點低

H麗由于二極管所加的是正向電壓，故閉合開關S后,Ai會立刻變亮，選項A錯誤;閉合開關S

穩(wěn)定后，由于線圈L的直流電阻不計，故Ai將熄滅、A2變得更亮，選項B錯誤;斷開S的瞬間，

由于L中的電流不能流過D,故Ai、A\都將熄滅，此時b點電勢高于a點，選項C錯誤,D正確。

故選D。

答案D

如圖所示，兩個電阻阻值均為R,電感線圈乙的直流電阻及電池內(nèi)阻均可忽略不計,S原來斷開,

電路中電流/o=2R,現(xiàn)將S閉合，于是L中產(chǎn)生了自感電動勢，此自感電動勢的作用是（）

A.使電路的電流減小,最后由To減小到零

B.有阻礙電流增大的作用,最后電流小于10

C.有阻礙電流增大的作用,因而電流總保持不變

D.有阻礙電流增大的作用,但電流最后還是變?yōu)?7o

混制S閉合，電路中電阻減小，電流增大,線圈產(chǎn)生的自感電動勢的作用是阻礙原電流的增

大,A錯誤;阻礙電流增大，不是不讓電流增大，而是讓電流增大的速度變慢,B、C錯誤;最后達

E

到穩(wěn)定時,電路中電流為/=R=2/o,故D正確。

答案D

關鍵能力提升練

7.如圖所示是測定自感系數(shù)很大的線圈L在直流電路中的電阻/兩端并聯(lián)一只電壓表，用來

測量自感線圈的直流電壓,在測量完畢后，將電路拆解時應（）

_L

A

A.先斷開Si

B.先斷開S2

C.先拆除電流表

D.先拆除電阻R

解析團斷開瞬間】中產(chǎn)生很大的自感電動勢,若此時S2閉合,則可能將電壓表燒壞，故應先斷

開S2o

H]B

8.某同學為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈乙、小燈泡A、開關S和電池組E,

用導線將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開關S,小燈泡發(fā)光;再斷開開關S,小

燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)多次重復，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象。

他冥思苦想找不出原因。你認為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是（）

A.電源的內(nèi)阻較大

B.小燈泡電阻偏大

C.線圈直流電阻偏大

D.線圈的自感系數(shù)較大

畫從實物連接圖中可以看出，線圈L與小燈泡并聯(lián)，斷開開關S時,小燈泡A中原來的電流

立即消失，線圈L與小燈泡組成閉合電路,由于自感，線圈中的電流逐漸變小，使小燈泡中的電

流變?yōu)榉聪蚯遗c線圈中電流相同，小燈泡未閃亮說明斷開S前流過線圈的電流較小，原因可能

是線圈電阻偏大,故選項C正確。

答案C

9.（多選）某線圈通有如圖所示的電流，則線圈中自感電動勢改變方向的時刻有（）

A.第1s末

B.第2s末

C.第3s末

D.第4s末

隆標|在自感現(xiàn)象中，當原電流減小時自感電動勢與原電流的方向相同,當原電流增加時自感

電動勢與原電流方向相反。在圖像中O~ls時間內(nèi)原電流沿正方向減小，所以自感電動勢的方

向是正方向，在l~2s時間內(nèi)原電流沿負方向增加，所以自感電動勢與其方向相反，即還是正方

向;同理分析2~3s、3~4s時間內(nèi)自感電動勢的方向，可得B、D兩項正確。

答案BD

10.在實際生產(chǎn)中，有些高壓直流電路含有自感系數(shù)很大的線圈，當電路中的開關S由閉合到

斷開時，線圈會產(chǎn)生很高的自感電動勢,使開關S處產(chǎn)生電弧，危及操作人員的人身安全。為了

避免電弧的產(chǎn)生，可在線圈處并聯(lián)一個元件，下列方案可行的是（）

LL

DS

高壓直流高壓直流

AB

LL

高壓直流高壓直流

CD

解機D項中，閉合S時，二極管處于反向截止狀態(tài)，不影響電路正常工作。斷開S時，由于自感

現(xiàn)象,線圈跟二極管D組成閉合回路，此時二極管處于正向?qū)ǎ梢员苊怆娀〉漠a(chǎn)生。

H]D

11.在如圖所示的電路中，兩個相同的小燈泡Li和L2分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈L和一

個滑動變阻器Ro閉合開關S后，調(diào)節(jié)R,使Li和L2發(fā)光的亮度一樣,此時流過兩個燈泡的電

流均為/。然后，斷開S。若f時刻再閉合S,則在/前后的一小段時間內(nèi)，能正確反映流過Li的

電流入、流過L2的電流辦隨時間f變化的圖像是（電源內(nèi)阻不計）（）

解板與滑動變阻器R串聯(lián)的L2沒有自感，直接變亮，電流變化圖像如A中圖線,C、D錯誤。

與帶鐵芯的電感線圈串聯(lián)的Li,由于自感，電流逐漸變大,A錯誤,B正確。

聲B

12.如圖甲所示為研究自感實驗電路圖，并用電流傳感器顯示出在f=lxl()-3s時斷開開關前后

一段時間內(nèi)各時刻通過線圈L的電流(如圖乙)。已知電源電動勢E=6V,內(nèi)阻不計，燈泡R1的

阻值為6Q,電阻R的阻值為2Qo

?i/A

123//(IO-3s)

乙

(1)線圈的直流電阻&=

(2)開關斷開時，該同學觀察到的現(xiàn)象是，并計算開關斷開瞬間線

圈產(chǎn)生的自感電動勢是Vo

國麗由圖像可知S閉合穩(wěn)定時/i=1.5A

6

氏=LR=IS。？。=2。

_￡=6

此時小燈泡的電流7i=""A=1A

S斷開后［、R、&組成臨時閉合回路

電流由1.5A逐漸減小，所以燈泡會閃亮一下再熄滅，自感電動勢EL=/L(R+RL+RT)=15V。

甥(1)2(2)燈泡閃亮一下后逐漸變暗，最后熄滅15

第二章測評

(時間:90分鐘滿分:100分)

一、單項選擇題(本題共7小題,每小題4分，共28分。每個小題中只有一個選項

是正確的)

1.如圖所示,兩個單匝線圈。、6的半徑分別為r和2r。圓形勻強磁場B的邊緣恰好與。線圈

重合,則穿過。、6兩線圈的磁通量之比為()

A.l/IB.1：2

廨面兩個線圈的半徑雖然不同,但是線圈內(nèi)的勻強磁場的半徑一樣，則穿過兩線圈的磁通量

相同,故選項A正確。

2.物理課上,老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”。如圖所示，她把一個帶鐵芯的線圈乙、開關S

和電源用導線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上,且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關S的瞬

間，套環(huán)立刻跳起。某同學另找來器材再探究此實驗。他連接好電路，經(jīng)重復實驗，線圈上的套

環(huán)均未動。對比老師演示的實驗，下列四個選項中，導致套環(huán)未動的原因可能是（）

A.線圈接在了直流電源上

B.電源電壓過高

C.所選線圈的匝數(shù)過多

D.所用套環(huán)的材料與老師的不同

竺

阿相當閉合S瞬間,線圈工內(nèi)產(chǎn)生的磁場3及磁通量的變化率"隨電壓及線圈匝數(shù)增加而增

大,如果套環(huán)是金屬材料又閉合，由楞次定律可知，環(huán)內(nèi)會產(chǎn)生感應電流/及磁場B；環(huán)會受到向

A力

上的安培力￡當P"1g時，環(huán)跳起,“越大，環(huán)電阻越小廠越大，所以選項B、C錯誤;如果套環(huán)

換用電阻大、密度大的材料，/減小、尸減小，%g增大，套環(huán)可能無法跳起，選項D正確;如果使

用交變電流,S閉合后，套環(huán)受到的安培力大小及方向（上下）周期性變化,S閉合瞬間/大小、

箜?不確定，直流電效果會更好，選項A錯誤。

H]D

3.掃描隧道顯微鏡（STM）可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動對

STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其

微小振動，如圖所示。無擾動時,按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場;出現(xiàn)擾動后，對于紫銅

薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是（）

STM掃描頭

\

V可加磁場區(qū)

I―底盤

紫銅薄板

解析|感應電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)生變化。在A圖中系統(tǒng)上下及左右振動

時在磁場中的部分有時多有時少,磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流,受到安培力,阻礙系統(tǒng)的振

動，故A正確;而B、C、D三個圖均有磁通量不變的情況，故錯誤。

菊A

4.圖甲和圖乙是演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖力和乙2為電感線圈。實驗時，斷開開關S1瞬間,

燈Ai突然閃亮，隨后逐漸變暗;閉合開關S2,燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，

最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是（）

L2

A.圖甲中,Ai與Li的電阻值相同

B.圖甲中，閉合Si,電路穩(wěn)定后,Ai中電流大于L中電流

C.圖乙中，變阻器R與上的電阻值相同

D.圖乙中，閉合S2瞬間,上中電流與變阻器R中電流相等

麗斷開開關Si瞬間，線圈Li產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的減小，通過￡i的電流反向通過Ai,

燈Ai突然閃亮,隨后逐漸變暗，說明即故A錯誤;題圖甲中，閉合開關Si,電路

穩(wěn)定后，因為R”<RAI,所以Ai中電流小于L中電流，故B錯誤;題圖乙中，閉合開關S2,燈A2逐

漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同，說明變阻器R與乙2的電阻

值相同，故C正確;閉合S2瞬間，通過乙2的電流增大,由于電磁感應，線圈乙2產(chǎn)生自感電動勢，阻

礙電流的增大，故L2中電流與變阻器R中電流不相等，故D錯誤。

H]c

5.矩形導線框abed固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直。規(guī)定磁場的正

方向垂直紙面向里，磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示。若規(guī)定順時針方向為感應電

流的正方向，則圖中正確的是（）

CD

竺

癖和O~ls,感應電流的方向由楞次定律可知為逆時針，即沿負方向，根據(jù)電磁感應定律E=S4,

由于圖像斜率大小一定，又因S不變，所以E大小為定值，則電流大小一定。

同理l~3s,感應電流方向為順時針，沿正方向，電流大小為定值，與O~ls相等;3~4s感應電

流方向為逆時針，沿負方向，電流大小為定值，與O~ls相等。

ggD

6.如圖所示，螺線管的導線兩端與平行金屬板相接,一個帶負電的通草球用細絲線懸掛在兩金

屬板間并處于靜止狀態(tài)，螺線管下方有一垂直紙面放置的直導線尸。若尸中突然通以垂直紙

面向里的電流時，通草球的運動情況是（）

I

A.向左擺動B.向右擺動

C.保持靜止D.無法確定

解相尸中突然通以垂直紙面向里的電流時，穿過螺線管向右的磁通量增大，螺線管產(chǎn)生的感應

電動勢向右,A板帶負電,8板帶正電，負電荷受的電場力向右。

西B

7.很多相同的絕緣銅圓環(huán)沿豎直方向疊放，形成一很長的豎直圓筒。一條形磁鐵沿圓筒的中心

軸豎直放置，其下端與圓筒上端開口平齊。讓條形磁鐵從靜止開始下落。條形磁鐵在圓筒中

的運動速率（）

A.均勻增大

B.先增大，后減小

C.逐漸增大，最后不變

D.先增大，再減小，最后不變

解麗利用電磁感應現(xiàn)象分析解答。開始時，條形磁鐵以加速度g豎直下落，則穿過銅環(huán)的磁通

量發(fā)生變化,銅環(huán)中產(chǎn)生感應電流，感應電流的磁場阻礙條形磁鐵的下落。開始時的感應電流

比較小，條形磁鐵向下做加速運動，且隨下落速度增大，其加速度變小。當條形磁鐵的速度達到

一定值后，相應銅環(huán)對條形磁鐵的作用力等于條形磁鐵的重力。故條形磁鐵先加速運動，但加

速度變小，最后的速度不變。選項C正確。

H]c

二、多項選擇題（本題共3小題,每小題6分，共18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6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0

分）

8.一個圓形閉合線圈固定在垂直紙面的勻強磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，如圖a甲所示。

設垂直于紙面向里的磁感應強度方向為正，垂直于紙面向外的磁感應強度方向為負。線圈中

順時針方向的感應電流為正，逆時針方向的感應電流為負。已知圓形線圈中感應電流i隨時間

變化的圖像如圖a乙所示，則線圈所在處的磁場的磁感應強度隨時間變化的圖像可能是圖b

中的（）

甲乙

圖a

圖b

解析根據(jù)題圖甲和題圖乙,我們只研究最初的一個周期，即2s內(nèi)的情況，由圖甲、乙所表示的

圓線圈中感應電流的方向、大小,運用楞次定律，判斷出感應電流的磁場方向、大小;再根據(jù)楞

次定律，判斷引起電磁感應現(xiàn)象發(fā)生的磁場應該如何變化。從而找出正確選項為C、Do

答案CD

9.如圖所示，線圈C連接光滑平行導軌,導軌處在方向垂直紙面向里的勻強磁場中，導軌電阻不

計，導軌上放著導體棒MN。為了使閉合線圈A產(chǎn)生圖示方向的感應電流，可使導體棒

MN()

A.向右加速運動B.向右減速運動

C.向左加速運動D.向左減速運動

解析|當C中電流產(chǎn)生的磁場與A中電流產(chǎn)生的磁場方向相同時，由右手定則判斷MN應向左

運動,C產(chǎn)生的磁場應減弱，故應減速，故可判斷向左減速,同理可判斷向右加速也可，

故選A、Do

答案|AD

10.如圖所示，矩形線框漏cd處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與線框平面垂直，線

框ab長為21,be長為為垂直于ab并可在ab和cd上自由滑動的金屬桿,且桿與ab和cd

接觸良好,abed和MN上單位長度的電阻皆為八讓MN從ad處開始以速度v向右勻速滑動,

設與之間的距離為M0WxW2/),則在整個過程中()

M

xXxxxxbX

XXXXX

4。B

XXXXX

XdXXXXXCX

N

A.當x=0時,MN中電流最小

B.當x-l時,MN中電流最小

2Bv

C.MN中電流的最小值為5r

6Bv

DAW中電流的最大值為I”

E_Blv_6B12V

|解析MN產(chǎn)生感應電動勢為E=Blv,MN中電流苜