第二章《電磁感應(yīng)》章末復(fù)習(xí)（解析版）

第二章電磁感應(yīng)單元檢測試題

總分：100分用時：90分鐘

一、選擇題：（本大題共10小題.每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1?7題只

有一項符合題目要求，第8~10題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）

1.無線充電是近年發(fā)展起來的新技術(shù)，如圖所示，該技術(shù)通過交變磁場在發(fā)射線圈和接收線圈間傳

輸能量。內(nèi)置接收線圈的手機可以直接放在無線充電基座上進行充電，關(guān)于無線充電的說法正確的

是（）

無線充電基座

A.無線充電效率高，線圈不發(fā)熱

B.無線充電基座可以用穩(wěn)恒直流電源供電

C.無線充電過程主要利用了電磁感應(yīng)原理

D.無線充電基座可以對所有手機進行無線充電

【答案】C

【解析】

A.接收線圈的磁通量只是發(fā)射線圈產(chǎn)生的一部分，則無線充電效率低；充電時線圈中有電流，根

據(jù)電流的熱效應(yīng)，可知線圈會發(fā)熱，故A錯誤；

B.如果無線充電基座用穩(wěn)恒直流電源供電，則接收線圈的磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，無法對

手機充電，故B錯誤；

C.無線充電過程主要利用互感現(xiàn)象來實現(xiàn)能量傳遞的，故C正確；

D.如果手機內(nèi)沒有接受線圈，則無線充電基座不可以對手機進行充電，故D錯誤。

故選Co

2.如圖所示，一個可繞豎直圓心軸轉(zhuǎn)動的水平金屬圓盤，圓盤中心。和圓盤邊緣。通過電刷與螺

線管相連，螺線管右側(cè)有豎直懸掛的銅環(huán)，勻強磁場垂直于圓盤平面向上，從上向下看，圓盤為逆

時針方向勻速轉(zhuǎn)動，則下述結(jié)論中正確的是（）

A.金屬圓盤上各處的電勢相等

B.圓盤上的電流由邊緣流向圓心

C.螺線管內(nèi)部的磁場從尸指向E

D.銅環(huán)中有恒定的感應(yīng)電流產(chǎn)生

【答案】C

【解析】

AB.根據(jù)右手定則可知，圓盤逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流從圓心指向圓盤邊緣，則邊

緣電勢最高，選項AB錯誤；

C.由安培定則可知，螺線管內(nèi)部的磁場從尸指向E,選項C正確；

D.圓盤可以看成無數(shù)根金屬條并聯(lián)切割磁場，產(chǎn)生的電動勢為

「八.,,0+a）lbl2a）

E=Blv=bl-------=------

22

電動勢恒定，因此產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，則螺線管的磁場恒定，穿過銅環(huán)的磁通量不變，銅環(huán)中無

感應(yīng)電流，選項D錯誤。

故選Co

3.如圖甲所示，線圈匝數(shù)為50匝，橫截面積為Q02m2,線圈中有向左的勻強磁場，磁感應(yīng)強度隨

時間變化的圖像如圖乙所示，磁場方向向左為正。則關(guān)于A、B兩點的電勢差UAB，正確的是（）

A.UAB=2VB.UAB=—2VC.UAB=0Q4VD.UAB=—0Q4V

【答案】A

【解析】

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有

E=n竺^=50x-x0.02V=2V

At2

根據(jù)楞次定律，線圈中的電流從A端流出、B端流入，A端電勢比B端高，所以UAB=2V,選項

A正確。

故選Ao

4.一環(huán)形線圈固定在勻強磁場中，磁感線總是垂直線圈平面（即垂直于紙面），f=0時刻磁場方向

如圖甲所示。磁感應(yīng)強度2隨時間r變化的關(guān)系如圖乙所示。若環(huán)形線圈電阻恒定，繞線圈順時針

方向為感應(yīng)電流，的正方向，則下圖中能正確反映線圈中感應(yīng)電流i隨時間/的變化關(guān)系的是（）

【答案】B

【解析】

由圖乙可知，2隨f的變化率保持不變，故感應(yīng)電流保持不變，且在O~ls、2~3s、4~5s內(nèi)線圈內(nèi)

的方向向里的磁場在均勻的增大，則根據(jù)楞次定律感應(yīng)電流沿逆時針方向，在l~2s、3~4s內(nèi)線圈

內(nèi)的方向向外的磁場在均勻的減小，則根據(jù)楞次定律感應(yīng)電流沿逆時針方向。

故選B。

5.如圖所示，A、B、C是3個完全相同的燈泡，L是一個自感系數(shù)較大的線圈（直流電阻可忽略不

計）。則

A.電路接通穩(wěn)定后，3個燈亮度相同

B.電路接通穩(wěn)定后，S斷開時，C燈立即熄滅

C.S閉合時，A燈立即亮，然后逐漸熄滅

D.S閉合時，B燈立即亮，然后逐漸熄滅

【答案】C

【解析】

A.電路接通穩(wěn)定后，A燈被線圈短路，完全熄滅，B、C并聯(lián)，電壓相同，亮度相同，故A錯誤;

B.電路接通穩(wěn)定后，S斷開時，C燈中原來的電流立即減至零，但是由于線圈中電流要減小，產(chǎn)生

自感電動勢，阻礙電流的減小，線圈中電流不會立即消失，這個自感電流通過C燈，所以C燈過一

會兒熄滅，故B錯誤；

CD.電路中A燈與線圈并聯(lián)后與B燈串聯(lián)，再與C燈并聯(lián)。S閉合時，三個燈同時立即發(fā)光，由

于線圈的電阻很小，逐漸將A燈短路，A燈逐漸熄滅，A燈的電壓逐漸降低，B燈的電壓逐漸增大，

B燈逐漸變亮，故C正確，D錯誤。

故選Co

6.如圖所示，間距為L、電阻不計的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端有一阻值為R的

電阻，一質(zhì)量為小電阻也為R的金屬棒橫跨在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌接觸良好.整個裝置處于豎直向上、

磁感應(yīng)強度為8的勻強磁場中，金屬棒以初速度％沿導(dǎo)軌向右運動，前進距離為S）在金屬棒整個

運動過程中，下列說法正確的是

A.金屬棒運動平均速度大于父

2

B.金屬棒d克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

C.通過電阻R電荷量為一-

2R

1,

D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=耳根說

【答案】C

【解析】

A.金屬棒在整個運動過程中，受到豎直向下的重力，豎直向上的支持力，這兩個力合力為零，受到

水平向左的安培力，金屬棒受到的合力為安培力：

F=BIL=BL-=BL?—=^-^

2R2R2R

金屬棒受到安培力作用而做減速運動，速度V不斷減小，安培力不斷減小，加速度不斷減小，故金

屬棒做加速度逐漸減小的變減速運動，所以平均速度小于％,故A錯誤；

2

B.由能量守恒知金屬棒ab克服安培力做的功等于電阻R和金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱，故B錯誤；

C.整個過程中通過導(dǎo)體截面的電荷量

…E

q=IAt=—NAt

2R

又

-A①BLs

E—-----=------

A?At

RTr

聯(lián)立得：q=」，故C正確；

2R

D.整個過程中由動能定理可得：

-W=0--m^

2

解得克服安培力做功為：

所以產(chǎn)生的總熱量為

1,

2=2mvo

所以電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

112

QR

故D錯誤.

7.如圖所示，圓環(huán)。和圓環(huán)b的半徑之比為2：1,兩環(huán)用同樣粗細(xì)，同種材料制成的導(dǎo)線連成閉

合回路，連接兩環(huán)的導(dǎo)線電阻不計，勻強磁場的磁感應(yīng)強度變化率恒定，則在a、6環(huán)分別單獨置于

磁場中的兩種情況下，M,N兩點的電勢差之比為

A.4：1B.1：4C.2：1D.1：2

【答案】C

【解析】

。環(huán)與6環(huán)的半徑之比為2:1,故周長之比為2:1,由電阻定律Rp—知電阻之比為2:1,；M、N

S

R

兩點間電勢差大小為路端電壓，U=——E；由法拉第電磁感應(yīng)定律

R+r

E=n兇=^S

NAt

磁感應(yīng)強度的變化率相同，得EjEb=4:l,故兩次電壓的比為2:1。

故選C。

8.如圖a,螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導(dǎo)線框

abed相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度B

隨時間按圖b所示規(guī)律變化時（）

圖a圖I,

A.在時間內(nèi)，L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流B.在時間內(nèi)，L有收縮趨勢

C.在f2~f3時間內(nèi)，L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流D.在/2~f3時間內(nèi)，L有擴張趨勢

【答案】AB

【解析】

A.在3/2時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度增加，根據(jù)增反減同可知，L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流，A正確。

B.圖線的斜率逐漸變大，經(jīng)過導(dǎo)線中的電流變大，該電流激發(fā)出增大的磁場，該磁場通過圓環(huán)，在

圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和逆時針方向的感應(yīng)電流，據(jù)結(jié)論“增縮減擴”可判斷L有收縮趨勢，B正確。

C.在時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度變化率一定，經(jīng)過導(dǎo)線中的電流不變，故工磁通量沒有變化，沒有

感應(yīng)電流，c錯誤。

D.在f2~/3時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度變化率一定，經(jīng)過導(dǎo)線中的電流不變，故2磁通量沒有變化，沒有

感應(yīng)電流，L也就沒有擴張的趨勢，D錯誤。

故選ABo

9.如圖所示，一根足夠長通以圖示方向電流的直導(dǎo)線水平放置，直導(dǎo)線的正上方某處有懸點，用絕

緣細(xì)線懸掛一銅圓環(huán)從圖示A點由靜止釋放，在圓環(huán)運動到最低點的過程中.下列說法正確的是

)

A.圓環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時針方向

B.圓環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向

C.圓環(huán)所受安培力的方向總是豎直向上

D.圓環(huán)所受安培力的方向總是與圓環(huán)的運動方向相反

【答案】BC

【解析】

AB.根據(jù)安培定則，通電直導(dǎo)線下方區(qū)域磁場方向垂直紙面向里，上方區(qū)域磁場方向垂直紙面向外，

圓環(huán)由A點開始運動到最低點過程中，磁通量增大，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向垂

直紙面向里，感應(yīng)電流的方向順時針，故A錯誤、B正確；

CD.因為磁感應(yīng)強度在水平方向均勻分布，把圓環(huán)分成若干份，可以知道對稱的一小段在水平方向

的安培力是大小相等，方向相反的，故圓環(huán)所受安培力的方向總是豎直向上的，故C正確、D錯誤.

10.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的傾角為仇導(dǎo)軌電阻不計，與阻值為R的定值電阻相連，

勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強度為及有一質(zhì)量為相、長為/的導(dǎo)體棒在仍位置以初速度

v沿斜面向上運動，最遠(yuǎn)到達(dá)〃〃處，導(dǎo)體棒向上滑行的最遠(yuǎn)距離為無。導(dǎo)體棒的電阻也為R,與導(dǎo)

軌之間的動摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g。在導(dǎo)體棒向上滑動過程中，下列說法正確的是（）

R212

A.導(dǎo)體棒受到的最大安培力為

R

B.導(dǎo)體棒損失的機械能為5加"2一根”5也6

?,,___.,,,2mRv-B~l~x

C.導(dǎo)體棒運動的時間為:;---------------—

2/%gR(sm，+〃cos0)

D.整個電路產(chǎn)生的焦耳熱為:71gx(sin0+〃cos0)

【答案】BCD

【解析】

A.根據(jù)：

E=BLv

可以知道速度最大時感應(yīng)電動勢最大，電流和安培力也最大，所以初始時刻的安培力最大，根據(jù):

F=BIL

Blv

T1=----

2R

可得：

AB212V

F=-------

2R

故A錯誤；

B.從初始位置到滑行最遠(yuǎn)時根據(jù)能量守恒有損失的機械能為：

1.八

△E=-mv~~mgxsin8

故B正確；

C.導(dǎo)體棒向上滑動過程中由動量定理可知:

BILt+（mgsin0+/jmgcosOjt—mv

而由電荷的定義式結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律可知:

TEA。Blx

q=It=—t=-=——

R總R&2R

聯(lián)立解得：

2mRv-B212x

t=---------------------------------

2nzgR（sin0+jUcosO'）

故C正確；

D.上滑過程中克服摩擦力和重力做的總功為：

W=mgx{/ucos6+sin

根據(jù)能量守恒定律可得整個電路產(chǎn)生的焦耳熱為：

12

Q=-mv-mgx{/ucos0+sin3）

故D正確。

故選BCDo

二、填空題（每空2分，共14分。把正確答案寫在答題卡中的橫線上）

11.為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計G與線圈L連接，如圖所示.已知線圈由a端開始繞至b端:

當(dāng)電流從電流計G左端流入時，指針向左偏轉(zhuǎn).

I▼

INI

（1）將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn).俯視線圈，其繞向為

（填：“順時針”或‘逆時針”）.

（2）當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離L時，指針向右偏轉(zhuǎn).俯視線圈，其繞向為

（填：“順時針”或“逆時針”）.

【答案】順時針逆時針

【解析】

（1）由楞次定律知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上，感應(yīng)電流由a經(jīng)G流向b,再由安培定則知線圈

繞向如圖所示，為順時針.

（2）由楞次定律知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上，感應(yīng)電流由b經(jīng)G流向a,再由安培定則知線圈

繞向為逆時針.

12.在“探究法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗中,

（1）已將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈4線圈2、電表及開關(guān)按如圖所示部分連接，要把

電路連接完整正確，則N連接到（選填%"?"％”或"AT）,M連接到（選填

或"M'）。

（2）正確連接電路后，開始實驗探究，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動變阻器的滑動端尸向右加速滑動時,

靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，由此可以判斷o

A.線圈A向上移動或滑動變阻器滑動端P向左加速滑動，都能引起靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn)

B.線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，都能引起靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)

C.滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，靈敏電流計指針都靜止在中央

D.因為線圈A、線圈8的繞線方向未知，故無法判斷靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向

（3）某同學(xué)第一次將滑動變阻器的觸頭P慢慢向右移動，第二次將滑動變阻器的觸頭P快速向右

移動，發(fā)現(xiàn)電流計的指針擺動的幅度第二次的幅度大，原因是線圈中的一（填“磁通量”或“磁通量

的變化”或“磁通量變化率”）第二次比第一次的大。

（4）某同學(xué)在實驗室重做電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗，他將電流表、線圈A和3、蓄電池，開關(guān)用導(dǎo)線連

接成電路。當(dāng)他接通、斷開開關(guān)時，電流表的指針都沒有偏轉(zhuǎn)，其可能的原因是o

A.開關(guān)的位置接錯

B.電流表的正負(fù)極接錯

C.線圈8的接頭接反

D.蓄電池的正負(fù)極接反

【答案】flcB磁通量的變化率A

【解析】

（1）口］將電流計與線圈8串聯(lián)成另一個回路，所以N連接°；

⑵將電源、電鍵、變阻器、線圈A串聯(lián)成一個回路，注意滑動變阻器接一上一下兩個接線柱，所以

M連接c；

（2）［3］由題意可知：當(dāng)尸向右加速滑動時，線圈A中的電流應(yīng)越來越小，則其磁場減小，磁通量

減少，此時線圈B中產(chǎn)生了電流使指針向右偏轉(zhuǎn)，故可知當(dāng)B中的磁通量減小時，電流表指向右偏；

A.線圈A向上移動時，線圈2中磁通量減小，指針向右偏轉(zhuǎn)；而滑動變阻器滑動端P向左加速滑

動時，線圈8中磁通量增大，故指針應(yīng)向左偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；

B.當(dāng)鐵芯拔出或斷開開關(guān)時，線圈A中磁場減小，故線圈8中磁通量減小，指針向右偏轉(zhuǎn)，故B

正確；

C.滑片勻速運動時，線圈A中也會產(chǎn)生變化的磁場，線圈3中產(chǎn)生了感應(yīng)電流使指針向右或向左

偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；

D.雖然線圈A、線圈8的繞線方向未知，但根據(jù)題意可以判斷靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向，故D

錯誤。

(3)[4]兩種情況下滑動變阻器的觸頭P移動的快慢不同，說明電流變化快慢不同、線圈B中的磁

感應(yīng)強度變化快慢不同，即磁通量變化率不同，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小不同，線圈中的磁通量變化

率第二次比第一次的大；

(4)[5JA.如果將開關(guān)與靈敏電流計構(gòu)成回路，當(dāng)他接通、斷開開關(guān)時，線圈8中的磁通量不變,

電流表的指針不會偏轉(zhuǎn)，故A正確；

B.電流表的正負(fù)極接錯、只是偏轉(zhuǎn)方向變化，仍會偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；

C.線圈8的接頭接反，當(dāng)他接通、斷開開關(guān)時，線圈3中的磁通量會發(fā)生變化，電流表的指針會

偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；

D.蓄電池的正負(fù)極接反，當(dāng)他接通、斷開開關(guān)時，線圈8中的磁通量會發(fā)生變化，只是電流表的

偏轉(zhuǎn)方向變化，仍會偏轉(zhuǎn)，故D錯誤。

三、計算題(本大題共4小題，共46分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟)

13.(11分)如圖所示，電阻為0.1。的正方形單匝線圈abed的邊長為0.2m,be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(yīng)強度大小為Q5T。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)所受拉力的大小廠；

⑶感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量Q。

【答案】(l)0.8V；(2)0.8N；(3)0.32J

【解析】

(1)由題意可知當(dāng)線框切割磁感線是產(chǎn)生的電動勢為

E=BLv=0.5倉。.28V=0.8V

(2)因為線框勻速運動故所受拉力等于安培力，有

F=%=BIL

根據(jù)閉合電路歐姆定律有

R

結(jié)合(1)聯(lián)立各式代入數(shù)據(jù)可得F=0.8N；

(3)線框穿過磁場所用的時間為

2L2'0.2-

t=——=------s=0.05s

v8

故線框穿越過程產(chǎn)生的熱量為

2

Q=iRt=一t=此？0.05J=0.32J

R0.1

14.(11分)如圖甲，線圈A(圖中實線，共100匝)的橫截面積為O.Sn?,總電阻廠=2。，A右

側(cè)所接電路中，電阻用=2Q,R?=6Q,電容C=5pF,開關(guān)S1閉合。A中有橫截面積為Odn?的

區(qū)域D(圖中虛線)，D內(nèi)有圖乙所示的變化磁場，/=0時刻，磁場方向垂直于線圈平面向里。

(1)閉合S?,電路穩(wěn)定后，通過&的電流大??；

(2)閉合S2,電路穩(wěn)定后再斷開S1,通過凡的電荷量。

【答案】(1)0.8A；(2)2.4XW5C

【解析】

(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

l△①ABS

E=n---=n-----

AzAz

解得

E=8V

閉合S2，電路穩(wěn)定后，電容斷路，則通過&的電流

（2）電路穩(wěn)定后再斷開S「電容會釋放儲存的電荷，斷開前電容兩端的電壓和耳兩端的電壓相等

。=或=4.8V

因此電容儲存的電荷量

2=CL/=2.4x105C

故通過R2的電荷量為2.4xIO'c。

15.（12分）如圖甲所示，不計電阻的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L=lm,上端接有電阻

R=3Q,虛線O。，下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場?，F(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=lQ的金屬桿

從O。'上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下落過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，桿下落過程中的v

圖像如圖乙所示。（取g=10m/s2）求：

（1）磁感應(yīng)強度8的大小；

（2）桿在磁場中下落0.1s的過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量。

【解析】

(1)由圖像可知，桿自由下落0.1s進入磁場以v=1.0m/s做勻速運動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

E=BLv

桿中的感應(yīng)電流

R+r

桿所受的安培力

F后BIL

由平衡條件得

mg=F安

代入數(shù)據(jù)得

8=2T

(2)電阻R產(chǎn)生的熱量

Q=FRt=0.0'75J

16.(12分)如圖所示，兩