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人教高中物理选修第四单元电磁感应测试题（共2套含解析）
资料简介
此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
2018-2019学年高二下学期第四单元训练卷
物 理 （二）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单选题
1．如图所示，两个条形磁铁呈“V”字形放置，将一根绕有多匝线圈的软铁棒置于N、S极之间.线圈与灵敏电流计通过开关相连.以下几种说法中正确的是( )
A．保持两个磁铁与软铁棒三者的相对位置不变，只要闭合开关，电路中就会产生持续的感应电流
B．保持两个磁铁与软铁棒三者的相对位置不变，开关闭合的瞬时，电路中会产生感应电流
C．在开关保持闭合的情况下，将软铁棒从两磁极间移开的瞬时，电路中会产生感应电流
D．在开关保持闭合的情况下，移开左侧或右侧磁铁的瞬时，电路中不会生感应电流
2．如选项图所示，A中线圈有一小缺口，B、D中匀强磁场区域足够大，C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方．其中能产生感应电流的是( )
A． B．
C． D．
3．如图所示，闭合金属铝环a用绝缘轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。下列说法正确的是( )
A．闭合开关S的瞬间，金属铝环a向右侧运动
B．保持开关S闭合且稳定后，断开开关S的瞬间，金属a向左侧运动
C．保持开关S闭合且稳定后，将变阻器滑片P向右滑动，金属环a向右侧运动
D．若仅将电源正负极调换后，闭合开关S的瞬间，金属环a向右侧运动
4．某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈并远离而去，该过程中( )
A．通过电流表的感应电流方向一直是b→G→a
B．通过电流表的感应电流方向是先b→G→a，后a→G→b
C．条形磁铁的加速度一直等于重力加速度
D．条形磁铁的加速度开始小于重力加速度，后大于重力加速度
5．如图所示，LOM为一45°角折线，折线内有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一边长为l的正方形导线框沿垂直于OM的方向以速度v作匀速直线运动，在t＝0的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流～时间（I－t）关系的是（时间以为单位）( )
A． B．
C． D．
6．一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻不计，在线圈外接一个阻值R=2.0Ω的电阻，如图甲所示。线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈内磁通量φ随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A．线圈中产生的感应电动势为10V
B．R两端电压为0.5V
C．a点电势高于b点电势
D．通过R的电流大小为2.5A
7．小宇为了研究自感现象，利用实验室提供的实验器材设计了如图所示的电路，其中甲、乙为两个完全相同的小灯泡，L为自感系数很大的线圈，且稳定时的电阻与电路中定值电阻R的阻值相同．则下列说法正确的是( )
A．开关闭合的瞬间，甲、乙两灯同时变亮
B．断开开关的瞬间，甲灯立即熄灭，乙灯过一会儿后熄灭
C．闭合开关，当电路稳定时甲、乙两灯的亮度相同
D．断开开关的瞬间，m点的电势高于n点的电势
二、多选题
8．如图所示，开始时矩形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，若要使线圈产生感应电流，则下列方法中可行的是( )
A．以ab为轴转动 B．以为轴转动
C．以ad为轴转动小于 D．以bc为轴转动小于
9．如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的交变电流，设t=0时电流沿顺时针方向（图中箭头所示）。下列说法中正确的是( )
A．t1～t2时间内，线圈B中有顺时针方向的电流
B．t1～t2时间内，线圈B中的感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外
C．0～t2时间内，线圈B中产生感应电流方向始终不变
D．0～t2时间内，线圈B有扩张的趋势
10．如图所示，一水平长直导线MN上用非常结实的绝缘细线悬挂一等腰直角三角形线圈，线圈与直导线在同一竖直平面内，线圈中通以如图所示的恒定电流，下列说法正确的是( )
A．在MN上通以向左的电流，线圈可能会向上平动
B．在MN上通以向右的电流，线圈可能不动，但绝缘细线的拉力小于线圈的重力
C．在MN上通以向右的电流，线圈会发生(俯视看)逆时针转动
D．在MN上通以向左的电流，线圈肯定不动，但细线上一定有张力
11．如图所示，直径为d的合金材料圆环粗细均匀，直径PQ左右两侧村在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，但方向相反，圆环的电阻为R。一根长度为d、电阻也为R的金属棒MN绕着圆心O以角速度沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属板MN与圆环始终接触良好，则下列说法正确的是( )
A．金属棒MN两端电压的有效值为
B．金属棒MN中电流的有效值为
C．金属棒MN的电功率为
D．金属棒MN旋转一周的过程中，电路中产生的热量为
12．如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为，方向相反且垂直纸面，、为其边界，为其对称轴，一导线折成边长为的正方形闭合回路，回路在纸面内以恒定速度向右运动，当运动到关于对称的位置时( )
A．穿过回路的磁通量为零
B．回路中感应电动势大小为
C．回路中感应电流的方向为逆时针方向
D．回路中边与边所受安培力方向相同
三、实验题
13．在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按如图1接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央。然后按图2所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路.
(1)S闭合后，将螺线管A（原线圈）插入螺线管B（副线圈）的过程中，电流表的指针将如何偏转？_____
(2)线圈A放在B中不动时，指针如何偏转？_____
(3)线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表指针将如何偏转？_____
(4)线圈A放在B中不动，突然断开S．电流表指针将如何偏转？_____。
14．在“研究电磁感应现象”的实验中，有一灵敏电流计（电流表），当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转．现把它与一个线圈串联，试就如图中各图回答：
（1）图（a）中灵敏电流计指针的偏转方向为____（填“偏向正极”或“偏向负极”）
（2）图（b）中磁铁下方的极性是____（填“N极“或“S极”）
（3）图（c）中磁铁的运动方向是____（填“向上”或“向下”）
四、解答题
15．如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ，它们的电阻忽略不计，在M和P之间接有阻值R为4Ω的定值电阻，现有一质量m为0.5kg的导体棒ab，长L=0.5m，其电阻r为1.0Ω，与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，现使导体棒ab以v=8m/s的速度向右做匀速运动。求：
（1）导体棒ab中电流的方向；
（2）ab两端电压U；
（3）导体棒ab所受的外力大小。
16．如图所示，两根平行金属导轨M、N，电阻不计，相距0.2m，上边沿导轨垂直方向放一个质量为m＝的金属棒ab，ab的电阻为0.5Ω．两金属棒一端通过电阻R和电源相连．电阻R＝2Ω，电源电动势E＝6V，内源内阻r＝0.5Ω，如果在装置所在的区域加一个匀强磁场，使ab对导轨的压力恰好是零，并使ab处于静止．（导轨光滑）求：
(1)ab中的电流I有多大？
(2)ab杆所受的安培力F的大小？
(3)所加磁场磁感强度B的大小和方向？
17．如图所示，质量为m的金属棒长为L1 ，棒两端与长为L2的细软金属线相连，吊在磁感应强度B、竖直向上的匀强磁场中．当金属棒中通过稳恒电流I后，金属棒向纸外摆动，摆动过程中的最大偏角 θ＝60°。
求：(1)金属棒中电流大小和方向；
(2)金属棒在摆动过程中动能的最大值．
2018-2019学年高二下学期第四单元训练卷
物 理（二）答 案
一、单选题
1．【答案】C
【解析】产生感应电流的条件是穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，当保持两个磁铁与软铁棒三者的相对位置不变时，磁通量不变，即使闭合开关也不会形成感应电流，选项A、B错误；在开关保持闭合的情况下，无论移动软铁棒还是移动磁铁的瞬间，磁通量都是变化的，电路中都能产生感应电流，选项C正确，选项D错误。
2．【答案】B
【解析】由于圆环不闭合，即使磁通量增加，也不产生感应电流，故A错误。由图知，闭合回路的面积增大，磁通量增加，将产生感应电流．故B正确。根据安培定则知，穿过圆环的磁通量完全抵消，磁通量为零，且保持不变，所以不产生感应电流，故C错误。线框垂直于磁感线运动，虽然切割磁感线，但穿过线框的磁通量没有变化，因此也不会产生感应电流，故D错误。故选：B。
3．【答案】C
【解析】闭合开关S的瞬间，螺旋管的磁场增强，穿过铝环的磁通量变大，根据楞次定律可知，金属铝环a向左侧运动，远离螺线管，选项A错误；保持开关S闭合且稳定后，断开开关S的瞬间，螺旋管的磁场减弱，穿过铝环的磁通量变小，根据楞次定律可知，金属铝环a向右侧运动，靠近螺线管，选项B错误；保持开关S闭合且稳定后，将变阻器滑片P向右滑动，电阻变大，电流变小，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相同，故相互吸引，则金属环A将向右运动，选项C正确；若仅将电源正负极调换后，闭合开关S的瞬间，螺线管的磁场增强，穿过铝环的磁通量变大，根据楞次定律可知，金属铝环a向左侧运动，远离螺线管，故D错误。故选C。
4．【答案】B
【解析】当磁铁自上向下穿入线圈时，原磁场向下，磁通量增加，感应电流的磁场方向向上，感应电流是从b→G→a；当磁铁向下离开线圈时，原磁场向下，磁通量减少，感应电流的磁场方向向下，感应电流是从a→G→b，故A错误，B正确；
当磁铁自上向下穿入线圈时，磁通量增加，根据“来拒去留”可知，条形磁铁的加速度小于重力加速度，当磁铁向下离开线圈时，磁通量减少，根据“来拒去留”可知，条形磁铁的加速度小于重力加速度，故C、D均错误。
5．【答案】C
【解析】在0—时间内线框切割磁场产生的电动势大小恒定，感应电流沿逆时针方向，可排除D项；在—时间内，线框穿出磁场，感应电流均沿顺时针方向，可排除AB项；故C项正确。
6．【答案】D
【解析】穿过线圈的磁通量变化率为，感应电动势为E=n==5V，由闭合电路殴姆定律可得：，那么R两端的电压为U=IR=2.5×2=5V；再由楞次定律可得：感应电流的方向为逆时针，流过电阻R的电流方向由b→a，即a点电势低于b点电势，故D正确，ABC错误；故选D。
7．【答案】C
【解析】开关闭合的瞬间，由于线圈中自感电动势的阻碍，甲灯先亮，乙灯后亮。故A项错误。断开开关的瞬间，线圈中产生自感电动势，甲、乙两灯串联在一起构成闭合回路，两灯同时逐渐熄灭。故B项错误。闭合开关，当电路稳定后，自感作用消失，又由于稳定时线圈的电阻与电路中的定值电阻R的阻值相同，则稳定时通过甲、乙两灯的电流相等，两灯亮度相同。故C项正确。断开开关的瞬间，线圈中产生自感电动势，线圈中的电流方向与断开开关前相同，线圈的右端相当于电源的正极，与甲、乙两灯泡和定值电阻构成回路，n点的电势高于m
点的电势。故D项错误。
二、多选题
8．【答案】ABC
【解析】以ab边为轴转动小于，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生，故A正确．以为轴转动，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生故B正确．以ad边为轴转动小于，穿过线圈的磁通量从减小到零，有感应电流产生，故C正确．以bc边为轴转动小于，穿过线圈的磁通量，保持不变，没有感应电流产生，故D错误．故选ABC．
9．【答案】ACD
【解析】在t1～t2时间内，由于线圈A的逆时针方向电流增大，导致线圈B磁通量增大，感应电流的磁场与它相反，根据安培定则可知，线圈A在线圈B内部产生磁场方向垂直纸面向外，根据楞次定律可知，线圈B感应电流的磁场方向垂直纸面向内，则线圈B内有顺时针方向的电流，故A正确，B错误；同理，0～t1时间内，由于线圈A的顺时针方向电流减小，导致线圈B磁通量减小，感应电流的磁场与它相同，根据安培定则可知，线圈A在线圈B内部产生磁场方向垂直纸面向时，则线圈B内有顺时针方向的电流，故C正确；此时线圈B的电流方向与线圈A电流方向相反，由异向电流相互排斥，可知线圈间有相互排斥，所以线圈B有扩张的趋势。
10．【答案】BD
【解析】由右手螺旋定则可知，线圈内部磁感线向里，则导线处的磁场向外；对导线由左手定则可知，导线受力向上；则由牛顿第三定律可知，线圈受力向下；线圈不会动，但细绳上的一定有拉力；故A错误，D正确；通以向右的电流时，线圈受力向上，可能向上运动，也可能不动，但绝缘细线的拉力小于线圈的垂力；而对于线圈分析可知，MN形成的磁场是垂直于线圈所在平面的；故不可能出现转动现象；故B正确，C错误。故选：BD。
11．【答案】AD
【解析】由右手定则，MN中电流方向由M到N，根据法拉第电磁感应定律可得，产生的感应电动势为两者之和，即E=2×Bωr2=Bωd2。环的电阻由两个电阻为R的半圆电阻并联组成，所以环的总电阻为R，所以通过导体MN的电流：；MN两端的电压：，选项A正确，B错误；金属棒MN的电功率为，选项C错误； MN旋转一周外力做功为，故D正确；故选：AD。
12．【答案】ACD
【解析】两个磁场区域磁感应强度大小相等，方向相反，因此线框运动到对称位置时回路的总磁通量为零，故A项正确。、边切割磁感线，利用右手定则确定动生电动势方向分别为到、到，两边产生的电动势相叠加，大小为，故B项错误。由B项分析，路中感应电流的方向为逆时针方向。故C项正确；电流方向为逆时针，利用左手定则可知边和边所受安培力方向都是向左，故D项正确。
三、实验题
13．【答案】向右偏转； 不偏转； 向右偏转； 向左偏转；
【解析】按如图1接线，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央，即电流从电表的“+”流入电表，从电表的“-”流出电表时，指针向左偏；电流从电表的“-”流入电表，从电表的“+”流出电表时，指针向右偏。
(1) 线圈A中电流产生的磁场方向向上，插入B线圈，线圈B中磁通量变大，线圈B中感应电流阻碍磁通量变大，则感应电流的磁场方向向下，感应电流从电表的“-”流入电表，从电表的“+”流出电表，电流表指针向右偏转。
(2)线圈A不动，线圈B中磁通量不变，无感应电流，指针不偏转。
(3)线圈A中磁场方向向上，滑片向左移动，电流变大，线圈B中磁通量变大，线圈B中感应电流阻碍磁通量变大，则感应电流的磁场方向向下，感应电流从电表的“-”流入电表，从电表的“+”流出电表，电流表指针向右偏转。
(4) 线圈A中磁场方向向上，突然断开S，线圈B中磁通量变小，线圈B中感应电流阻碍磁通量变小，则感应电流的磁场方向向上，感应电流从电表的“+”流入电表，从电表的“-”流出电表，电流表指针向左偏转。
14．【答案】偏向正极；S极；向上；
【解析】（1）图（a）中磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向下，根据楞次定律和右手定则可知感应电流方向俯视为逆时针方向，从正接线柱流入电流计，指针偏向正极．
（2）图（b）中由图可知，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，又磁通量增加，根据楞次定律可知，磁铁下方为S极；
（3）图（c）中磁场方向向下，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，磁通量减小，磁铁向上运动。
四、解答题
15．【答案】（1）b→a（2）U=3.2V（3）0.4N
【解析】解：（1）由右手定则：导体棒ab中感应电流的方向：从b→a；
（2）由法拉第电磁感应定律可知E=BLv
解得E=4V
根据闭合电路欧姆定律
解得I=0.8A
根据欧姆定律U=IR
解得U=3.2V
（3）F安=BIL
解得F=0.4N
导体棒ab匀速运动，F=F安=0.4N
16．【答案】（1）2A（2）0.5N 方向竖直向上（3）1.25T
【解析】 (1)由全电路的欧姆定律：
(2)因ab静止，由平衡条件得：F=mg=0.5N，方向竖直向上。
(3)因电流从a到b，由左手定则可知B方向水平向右，
且因F=BIL，
得：B=F/IL=1.25T.
17．【答案】(1) 方向水平向右 (2)
【解析】 (1)铜棒向纸外摆动，所受的安培力向外，根据左手定则判断得知，金属棒中电流方向水平向右；
铜棒上摆的过程，根据动能定理得：
又安培力为：
联立解得：
(2)由题意，铜棒向上摆动的最大偏角，根据对称性可知，偏角是时是其平衡位置，铜棒受力如图所示
则有：
当铜棒偏角是时，速度最大，动能最大，由动能定理可得：
解得最大动能为：
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