2022-2022年高中物理人教版《选修3-2》《第四章 电磁感应》《第

2018-2019年高中物理人教版《选修3-2》《第四章电磁感应》《第七节涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动》精选专题试卷【10】

含答案考点及解析

班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

一、选择题

1.如图所示，“U”形金属框架固定在水平面上，处于竖直向下的匀强磁场中。现使ab棒突然

获得一水平初速度v向右运动，下列说法正确的是

A．ab做匀减速运动B．回路中电流均匀减小

C．a点电势比b点电势低D．ab受到的安培力方向水平向左

【答案】 D

【解析】

试题分析：ab棒向右运动，由右手定律可知棒中的电流从b流向a，在电源内部，电流从低

电势流向高电势，a点电势比b点电势高；C错，由左手定律可知，ab受到的安培力方向水

平向左，D正确；安培力F=BIL，I=E/R，E=BLv，得，速度减少，F减少，加速度减

少，故ab做变加速运动，A错；回路中的电流也不是均匀减少，B错；所以本题选择D。

考点：法拉第电磁感应定律安培力闭合电路欧姆定律

2.物理学的基本原理在生产、生活中有着广泛的应用，下面列举的四种电器中，利用了电磁

感应的是

A．电饭煲B．微波炉C．电磁炉D．白炽灯泡

【答案】C

【解析】

试题分析：电磁炉是应用电磁感应原理对食品进行加热的，电磁炉的炉面是耐热陶瓷板，交

变电流通过陶瓷板下方的线圈产生磁场，磁场内的磁力线穿过铁锅、不锈钢锅等底部时，产

生涡流，令锅底迅速发热，达到加热食品的目的。选项C正确。

考点：电磁感应现象在生活中的应用。

3.如图所示,L

A 和L

B

是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R相同.

由于存在自感现象,在电键S闭合和断开时,灯L

A 和L

B

先后亮暗的顺序是（）

A．接通时,L A先达最亮,断开时,L A后暗

B．接通时,L B先达最亮,断开时,L B后暗

C．接通时,L A先达最亮,断开时,L A先暗

D．接通时,L B先达最亮,断开时,L B先暗

【答案】A

【解析】

试题分析：接通时由于L自感作用，瞬间等于断路，通过的电流等于与R的电流之和，

所以先达到最亮．然后L自感慢慢减弱，通过的电流减小，然后与亮度相同；

当断开时，瞬间失去电流，而和L构成回路，由于L自感，会亮一会再灭。

故选A

考点：自感现象的应用

点评：本题关键掌握自感线圈的特点，电路闭合瞬间，自感线圈相当于断路，电路断开瞬间，自感线圈相当于电源。

4.如图，把一条长直导线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合导体回路。

有两个同学迅速摇动这条电线可以发电，要使灵敏电流表中的电流更大，下列做法错误的是：

A．站在南北方向摇动

B．站在东西方向摇动

C．摇动导线旋转半径增大

D．摇动导线旋转角速度增大

【答案】A

【解析】本题考查的是感应电流产生的条件问题。在闭合电路中，导体切割磁感线就会有感

应电动势和感应电流的产生。磁场强度越强，导体切割磁感线速度越快，感应电流越大。站

在南北方向，磁场强度小，切割磁感线条数少，不能使感应电流增大，所以A错误；站在东

西方向，切割磁感线条数多，磁场强，感应电流变大，B正确；摇动导线旋转半径增大，则

线速度增大，切割磁感线速度增大，感应电流变大；摇动导线旋转角速度增大，则线速度增大，切割磁感线速度增大，感应电流变大，所以CD正确。

5.如图，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断中正确

的是：

A．铜环在下落过程中的机械能守恒

B．铜环的机械能先减小后增大

C．磁铁对铜环的作用力方向先向上后向下

D．磁铁对铜环的作用力方向始终向上

【答案】D

【解析】本题考查的是磁场对线圈的作用问题，铜环在下落过程中，除了重力做功还有磁场

对它的作用力做功，故机械能不守恒，A错误；铜环的机械能一直减小，B错误；磁铁对铜

环的作用力方向始终向上，D正确；

6.如图所示，金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中．当磁感应强度均匀增大时，杆ab总保持静止，则

A．杆中感应电流方向是从b到a

B．杆中感应电流大小保持不变

C．金属杆所受安培力逐渐增大

D．金属杆受三个力作用而保持平衡

【答案】BC

【解析】本题考查了电磁感应定律和安培定律问题，当磁感应强度均匀增大时，磁通量增大，杆中感应电流方向是从a到b，磁通量均匀增大，故杆中感应电流大小保持不变，而磁场对

杆有安培力的作用，，B增大则F增大，金属杆受四个力作用：重力、支持力、安培力、静摩擦力。

7.如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc

边在外，ad边在内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过

程中，线圈中感应电流()

A．沿abcd方向

B．沿dcba方向

C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba方向

D ．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba 方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd 方向

【答案】A

【解析】本题考查的是对楞次定律的理解，.由Ⅰ到Ⅱ磁通量增加感应电流方向为abcd ，由Ⅱ到Ⅲ磁通量减少，感应电流方向还是abcd ，A 正确。

8.用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示.在每个线框进入磁场的过程中，M 、N 两点间的电压分别为U a 、U b 、U c 、U d .下列判断正确的是（ ）

A ．U a ＜U b ＜U c ＜U d

B ．U a ＜U b ＜U d ＜U c

C ．U a ＝U b ＜U d ＝U c

D ．U b ＜U a ＜U d ＜U c

【答案】B

【解析】四种情形下产生的感应电动势分别为E a =E b =BLv 、E c =E d =2BLv .由欧姆定律可得闭合电

路的路端电压分别为

、、、，故U a ＜

U b ＜U d ＜U c ，选项B 正确.

9.如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R ，下端足够长，空间有垂直轨道平面的匀强磁场B ，一根质量为m 的金属杆MN 从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，流经金属棒的电流达到最大，金属杆做匀速运动，金属杆和轨道电阻均不计。则（ ） ]

A ．下滑过程中，金属杆中的电流方向为从M 到N

B ．加速运动过程中，金属杆克服安培力做的功大于可变电阻R 产生的焦耳热

C ．匀速运动过程中，金属杆的重力功率等于可变电阻R 的发热功

D ．若R 增大，流经金属棒的最大电流将减小

【答案】C

【解析】金属杆受重力、支持力、安培力做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减小到零，速度最大．根据能量守恒定律求出电阻R 上消耗的功率．

解：当加速度为零时，速度最大．有mgsin =BIL ， ．

当速度达到最大，做匀速运动，在此过程中能量守恒，则重力做功的功率等于整个电路消耗的功率，即电阻R 上消耗的功率．有P=mgvmsin =．

加速运动过程中，金属杆克服安培力做的功等于可变电阻R产生的焦耳热。

速度最大．有mgsin=BIL，

点评：解决本题的关键知道金属杆做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大．根据能量守恒知，匀速运动时，重力做功的功率等于整个电路消耗的功率．

10.M和N是绕在一个环形铁心上的两个线圈，绕法和线路如图所示。现将开关K从a处断

的电流方向是（）

开，然后合向b处，在此过程中，通过电阻R

2

A．先由c流向d，后又由c流向d

B．先由c流向d，后又由d流向c

C．先由d流向c，后又由d流向c

D．先由d流向c，后又由c流向d

【答案】A

【解析】开关接a时，线圈M中的电流在环形铁芯内产生顺时针的磁场，开关K从a处断开，磁场减弱为零，线圈N中的磁通量发生了变化向右减小，由楞次定律得出线圈N中产生向右

的感应磁场，进而在N中有了感应电流，电流方向c到d。

开关接b时，线圈M中的电流在环形铁芯内产生逆时针的磁场，线圈N中的磁通量发生了

变化向左增加，由楞次定律得出线圈N中产生向右的感应磁场，进而在N中有了感应电流，

电流方向c到d。

二、实验题

11.如图16所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场均匀增加时，有一带电粒子静止于平行

板(两板水平放置)电容器中间，则此粒子带____电，若线圈的匝数为n，平行板电容器的板间距离为d，粒子的质量为m，带电量为q，则磁感应强度的变化率为____(设线圈的面积为S)。

【答案】负；

【解析】略

三、填空题

12.如图所示，一个半径为r的铜盘，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕中心轴OO′匀速转动，磁场方向与盘面垂直，在盘的中心轴与边缘处分别安装电刷．设整个回路电

阻为R，当圆盘匀速运动角速度为ω时，通过电阻的电流为________．

【答案】

【解析】当铜盘转动时，产生的感应电动势相当于一根导体棒绕其一个端点在磁场中做切割

磁感线的圆周运动，产生的电动势为E＝Br2ω所以通过电阻的电流为.

13.如图所示,一水平放置的矩形线圈在条形磁铁S极附近下落,在下落过程中,线圈平面保持水平,位置1和3都靠近位置2,则线圈从位置1到位置2的过程中,线圈内________感应电流,线

圈从位置2到位置3的过程中,线圈内_____感应电流(均选填“有”或“无”)

【答案】有有

【解析】产生感应电流的条件是，2位置磁通量为零，1、3均不为零，所以线圈从位

置1到位置2的过程中,以及从位置2到位置3的过程中均有感应电流产生。

14.如图所示，匀强磁场竖直向下，磁感应强度为B。有一边长为L的正方形导线框abcd，匝

数为N，可绕oo’边转动，导线框总质量为m，总电阻为R．现将导线框从水平位置由静止释放，不计摩擦，转到竖直位置时动能为E

，则在此过程中流过导线某一截面的电量为

k

__________；导线框中产生热量为________________．

【答案】NBL2/R mgL/2－E

k

【解析】由，在转动过程中磁通量的变化量为BS= BL2，电量为NBL2/R，在运动过程中由能量守恒可知重力势能的减少量转化为动能和焦耳热，

重心下降高度h为变长的一半，所以焦耳热为mgL/2－E

k

15.对楞次定律的理解：从磁通量变化的角度来看，感应电流总是；从导体和磁体相对运

动的角度来看，感应电流总是要；从能量转化与守恒的角度来看，产生感应电流的过程中能通过电磁感应转化成电能。

【答案】阻碍磁通量的变化阻碍相对运动机械其它形式的

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