高中物理人教版2第四章電磁感應(yīng) 精品獲獎(jiǎng)

物理學(xué)科高二寒假作業(yè)2作業(yè)范圍：選修3-2第四章電磁感應(yīng)時(shí)間：60分鐘分值：100分第Ⅰ卷一、選擇題（本題共10小題，每小題7分，共70分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的題題只有一項(xiàng)符合題目要求，有的題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得7分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）題號(hào)12345678910答案1、下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（）A、磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生力的作用；B、變化的磁場(chǎng)使閉合電路中產(chǎn)生電流；C、插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化；D、通電直導(dǎo)線使其旁邊的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)?！緛?lái)源】【百?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年新疆實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二雙語(yǔ)班下期中物理試卷解析：磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生的作用力是安培力，變化的磁場(chǎng)使閉合電路中產(chǎn)生電流為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化和通電直導(dǎo)線使其旁邊的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)為電流的磁效應(yīng)，故B正確。答案：B。題型：選擇題。難度：容易。2、如圖1所示是“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”的實(shí)驗(yàn)裝置，下列情況不會(huì)引起電流表指針偏轉(zhuǎn)的是（）A、閉合開(kāi)關(guān)；B、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；C、閉合開(kāi)關(guān)后拔出線圈A時(shí)；D、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后移動(dòng)變阻器的滑片時(shí)?！緛?lái)源】【百?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年江蘇泰州中學(xué)高二上第一次質(zhì)量檢測(cè)物理卷圖1圖2圖3圖4解析：閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，穿過(guò)B線圈的磁通量從無(wú)到有，磁通量發(fā)生了變化，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，會(huì)引起電流表指針的偏轉(zhuǎn)，故A不合題意；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，穿過(guò)B線圈的磁通量從有到無(wú)，磁通量發(fā)生了變化，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，會(huì)引起電流表指針的偏轉(zhuǎn)，故B不合題意；閉合開(kāi)關(guān)后拔出線圈A時(shí)，穿過(guò)B線圈的磁通量發(fā)生了變化，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，會(huì)引起電流表指針的偏轉(zhuǎn)，故C不合題意；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，磁通量始終為零，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，不會(huì)引起電流表指針的偏轉(zhuǎn)，故D符合題意。答案：D。題型：選擇題。難度：較易。3、如圖2所示，在一水平、固定的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵（N極朝上，S極朝下）由靜止開(kāi)始下落，磁鐵從圓環(huán)中穿過(guò)且不與圓環(huán)接觸，關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向（從上向下看），下列說(shuō)法中正確的是（）A、總是順時(shí)針；B、總是逆時(shí)針；C、先順時(shí)針后逆時(shí)針；D、先逆時(shí)針后順時(shí)針。【來(lái)源】【百?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年內(nèi)蒙古杭錦后旗奮斗中學(xué)高二下期末物理卷解析：由圖示可知，在磁鐵下落過(guò)程中，穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)方向向上，在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量變大，在磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減小，由楞次定律可知，從上向下看，圓環(huán)中的感應(yīng)電流先沿順時(shí)針?lè)较?，后沿逆時(shí)針?lè)较?，故C正確。答案：C。題型：選擇題。難度：一般。4、如圖3所示，光滑水平面上存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，質(zhì)量為m邊長(zhǎng)為a的正方形線框ABCD斜向穿進(jìn)磁場(chǎng)，當(dāng)AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v，方向與磁場(chǎng)邊界成450。若線框的總電阻為R，則（）A、線框穿進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程中，框中電流的方向?yàn)镈CBA；B、AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框中感應(yīng)電流為；C、AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框所受安培力為；D、在以后穿過(guò)的過(guò)程中線框的速度不可能減小到零。【來(lái)源】【百?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年湖北省武漢二中高二上期中考物理試卷解析：線框穿進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程中，穿過(guò)線框垂直向里的磁通量增多，所以根據(jù)楞次定律可得線框中的電流方向?yàn)镃DBAC，A錯(cuò)誤；當(dāng)AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框切割磁感線的有效長(zhǎng)度為a，故此時(shí)E=BaV，感應(yīng)電流為，受到的安培力為AD和CD兩邊所受安培力的合力，C正確；在以后穿過(guò)的過(guò)程中線框的速度與線框所受的安培力的合力不在同一條直線上，所以線框的速度不可能減小到零，D正確。答案：CD。題型：多選題。難度：一般。5、如圖4所示，在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)矩形線圈abcd，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，O1O2和O3O4都是線圈的對(duì)稱軸，應(yīng)使線圈怎樣運(yùn)動(dòng)才能使其中產(chǎn)生感生電流（）A、向左或向右平動(dòng)；B、以O(shè)1O2為軸轉(zhuǎn)動(dòng)；C、垂直紙面向里或向外運(yùn)動(dòng)；D、以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)?！緛?lái)源】【百?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年黑龍江牡丹江一高高二理上期中考物理試卷解析：由于磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，無(wú)論線圈在平面內(nèi)如何平動(dòng)，其磁通量都不變化，因此不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；當(dāng)線圈繞O1O2或以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，磁通量將發(fā)生變化，因此有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故BD正確；由于磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，無(wú)論線圈垂直紙面向里或向外運(yùn)動(dòng)，其磁通量都不變化，因此不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤。答案：BD。題型：多選題。難度：一般。6、如圖5所示，正方形線圈abcd位于紙面內(nèi)，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，匝數(shù)為N，過(guò)ab中點(diǎn)和cd中點(diǎn)的連線OO′恰好位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的右邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在t時(shí)間內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?，則線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為（）A、BL2；B、；C、；D、?！緛?lái)源】【百?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年浙江省溫州中學(xué)高二10月月考物理試卷圖5圖6圖7圖8解析：當(dāng)正方形線圈abcd有一半處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí)，則磁通量為，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則，故選項(xiàng)D正確。答案：D。題型：選擇題。難度：一般。7、如圖6所示電路中，L為電感線圈，電阻不計(jì)，A、B為兩燈泡，則（）A、合上S時(shí)，A先亮，B后亮；B、合上S時(shí)，A、B同時(shí)亮；C、合上S穩(wěn)定后，A變亮，B熄滅；D、斷開(kāi)S時(shí)，A熄滅，B重新亮后再熄滅?！緛?lái)源】【百?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年山東省壽光現(xiàn)代中學(xué)高二3月月考物理卷解析：合上S時(shí)，電路中立即就有了電流，故燈泡A、B同時(shí)變亮；但通過(guò)線圈的電流增加，線圈會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，故線圈的電流緩慢增加；當(dāng)電流穩(wěn)定后，線圈相當(dāng)于直導(dǎo)線，燈泡B被短路，故開(kāi)關(guān)閉合后，A、B同時(shí)亮，但B逐漸熄滅，而A更亮，故A錯(cuò)誤，BC正確；斷開(kāi)S時(shí)，A燈立即熄滅；線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)和燈泡B構(gòu)成閉合電路，B燈先閃亮后逐漸變暗，故D正確。答案：BCD。題型：多選題。難度：較易。8、低頻電渦流傳感器可用來(lái)測(cè)量自動(dòng)化生產(chǎn)線上金屬板的厚度，如圖7所示，在線圈L1中通以低頻交流電，它周圍會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，其正下方有一個(gè)與電表連接的線圈L2，金屬板置于L1、L2之間、當(dāng)線圈L1產(chǎn)生的變化磁場(chǎng)透過(guò)金屬板，L2中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。由于金屬板厚度不同，吸收電磁能量強(qiáng)弱不同，導(dǎo)致L2中感應(yīng)電流的強(qiáng)弱不同，則（）A、金屬板吸收電磁能量，是由于穿過(guò)金屬板的磁場(chǎng)發(fā)生變化，板中產(chǎn)生渦流；B、金屬板越厚，渦流越弱；C、L2中產(chǎn)生的是直流電；D、L2中產(chǎn)生的是與L1中同頻率的交流電?！緛?lái)源】【百?gòu)?qiáng)校】2023學(xué)年河北省定州中學(xué)高二上周練物理卷解析：當(dāng)L1中通過(guò)有交流電時(shí)，根據(jù)右手螺旋定則知，穿過(guò)金屬板的磁場(chǎng)發(fā)生變化從而出現(xiàn)變化的電場(chǎng)導(dǎo)致金板內(nèi)產(chǎn)生渦流，進(jìn)而產(chǎn)生磁場(chǎng)能，然后轉(zhuǎn)化成金屬板的內(nèi)能，故A正確；當(dāng)金屬板越厚，在變化的交流電流作用下，L2中產(chǎn)生的渦流越強(qiáng)，B錯(cuò)誤；根據(jù)電磁感應(yīng)規(guī)律可知，在L2中產(chǎn)生的是與L1中同頻率的交流電，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案：AD。題型：多選題。難度：一般。9、如圖8所示，電阻不計(jì)的豎直光滑金屬軌道PMNQ，其PMN部分是半徑為r的圓弧，NQ部分水平且足夠長(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于PMNQ平面指向紙里、一粗細(xì)均勻的金屬桿質(zhì)量為m，電阻為R，長(zhǎng)為，從圖示位置由靜止釋放，若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，金屬桿與軌道始終保持良好接觸，則（）A、桿下滑過(guò)程機(jī)械能守恒；B、桿最終不可能沿NQ勻速運(yùn)動(dòng)；C、桿從釋放到桿全部滑至水平軌道過(guò)程中產(chǎn)生的電能等于。D、桿從釋放到桿全部滑至水平軌道過(guò)程中，通過(guò)桿的電荷量等于；【來(lái)源】【百?gòu)?qiáng)?！?023河北定州中學(xué)高二承智班上周練物理卷解析：桿在下滑過(guò)程中，桿與金屬導(dǎo)軌組成閉合回路，磁通量在改變，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，桿將受到安培力作用，安培力對(duì)桿做功，桿的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；桿最終沿水平面時(shí)，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力作用而做勻速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；桿從釋放到滑至水平軌道過(guò)程，重力勢(shì)能減小，產(chǎn)生的電能和棒的動(dòng)能，由能量守恒定律得知：桿上產(chǎn)生的電能小于，C錯(cuò)誤；桿與金屬導(dǎo)軌組成閉合回路磁通量的變化量為：，根據(jù)推論，得到通過(guò)桿的電荷量為，故D正確。答案：D。題型：選擇題。難度：一般。10、如圖9所示，兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)和導(dǎo)軌平面垂直，金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，當(dāng)ab桿由靜止下滑一段時(shí)間后閉合S，則從S閉合開(kāi)始計(jì)時(shí)，ab桿的速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象可能正確的是（）圖9ABCD圖10【來(lái)源】【百?gòu)?qiáng)校】2023學(xué)年陜西省西北大學(xué)附中高二下期中物理試卷解析：當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，滿足時(shí)，金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)，故A正確；當(dāng)速度大小變化時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也會(huì)變化，感應(yīng)電流也變化，安培力大小也變化，所以金屬桿的加速度也在變化，所以不可能做勻加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；如果時(shí)，金屬桿加速運(yùn)動(dòng)，速度增大，安培力增大，加速度減小最后勻速，故C正確；當(dāng)時(shí)，金屬桿減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，安培力減小，加速度減小，故D正確。答案：ACD。題型：多選題。難度：較難。第Ⅱ卷二、非選擇題。（本卷共2小題，每小題15分，共30分。）11、桌面上放著一個(gè)單匝矩線圈，線圈中心上方一定高度上有一豎立的條形磁體（如圖11所示），此時(shí)線圈內(nèi)的磁通量為，把條形磁體豎放在線圈內(nèi)的桌面上時(shí)，線圈的磁通量為，分別計(jì)算以下兩個(gè)過(guò)程中線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（1）把條形磁體從圖中位置在內(nèi)放到線圈內(nèi)的桌面上。（2）換用100匝的矩形線圈，線圈面積和原單匝線圈相同，把條形磁體從圖中位置在內(nèi)放到線圈內(nèi)的桌面上?！緛?lái)源】2023學(xué)年湖南省衡陽(yáng)八中高二期末物理卷答：（1）把條形磁體從圖中位置在內(nèi)放到線圈內(nèi)的桌面上時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為；（2）換用100匝的矩形線圈，線圈面積和原單匝線圈相同，把條形磁體從圖中位置在內(nèi)放到線圈內(nèi)的桌面上時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為80V。解析：（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律：（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律題型：計(jì)算題。難度：一般。12、如圖12所示，傾角300的光滑傾斜導(dǎo)體軌道（足夠長(zhǎng)）與光滑水平導(dǎo)體軌道連接，軌道寬度均為L(zhǎng)=1m，電阻忽略不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)I僅分布在水平軌道平面所在區(qū)域，方向水平向右，大小B1=1T；勻強(qiáng)磁場(chǎng)II僅分布在傾斜軌道平面所在區(qū)域，方向垂直于傾斜軌道平面向下，大小B2=1T，現(xiàn)將兩質(zhì)量均為m=，電阻均為R=Ω的相同導(dǎo)體棒ab和cd，垂直于軌道分別置于水平軌道上和傾斜軌道上，并同時(shí)由靜止釋放，取g=10m/s2。（1）求導(dǎo)體棒cd沿斜軌道下滑的最大速度的大??；（2）若已知從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到cd棒達(dá)到最大速度的過(guò)程中，ab棒產(chǎn)生的焦耳熱Q=，求該過(guò)程中通過(guò)cd棒橫截面的電荷量；（3）若已知cd棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)距水平軌道高度h=10m，cd棒由靜止釋放后，為使cd棒中無(wú)感應(yīng)電流，可讓磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化，將cd棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻記為t=0，此時(shí)磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T，試求cd棒在傾斜軌道上下滑的這段時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式?！緛?lái)源】【百?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年遼寧省盤(pán)錦市高級(jí)中學(xué)高二10月考物理卷圖12解析：（1）cd棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，設(shè)為Vm，棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，電流為I，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=BLV，電流，由平衡條件得：mgsinθ=BIL，代入數(shù)據(jù)解得：Vm=1m/s。（2）設(shè)cd從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)最大速度的過(guò)程中經(jīng)過(guò)的時(shí)間為t，通過(guò)的距離為x，cd棒中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1，平均電流為I1，通過(guò)cd棒橫截面的電荷量為q。由能量守恒定律得：，電動(dòng)勢(shì)：