2021年高中物理选修二第二章《电磁感应》经典题(答案解析)

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1、一、选择题1如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜 制圆环用丝线悬挂于 O 点，将圆环拉至位置 a 后无初速释放，在圆环从 a 摆向 b 的过程中 （ ）A感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B感应电流方向一直是逆时针C安培力方向始终与速度方向相反D安培力方向始终沿竖直方向2如图所示，L 是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A 和 B 是两个完全相 同的小灯泡。下列说法正确的是（ ）A闭合开关 S 后，A 灯亮，B 灯不亮B闭合开关 S 后，A 灯亮，B 灯慢慢变亮C开关 S 闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A、B 灯都闪亮一下D开关 S 闭合

2、电路稳定后，在突然断开的瞬间，A 灯立即熄灭、B 灯闪亮一下再熄灭 3如图所示，几位同学在学校的操场上做“摇绳发电”实验：把一条较长电线的两端连在一 个灵敏电流计上的两个接线柱上，形成闭合回路。两个同学分别沿东西方向站立，女生站 在西侧，男生站在东侧，他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线。假设图中所在位置地磁 场方向与地面平行，由南指向北。下列说法正确的是（ ）A当电线到最低点时，感应电流最大0 1 2B当电线向上运动时，B 点电势高于 A 点电势C当电线向上运动时，通过灵敏电流计的电流是从 A 经过电流计流向 BD两个同学沿南北方向站立时，电路中能产生更大的感应电流4如图，A、B 是两个完全相

3、同的灯泡，L 是自感线圈，自感系数很大，电阻可以忽略， 则以下说法正确的是（ ）A当 K 闭合时，A 灯先亮，B 灯后亮B当 K 闭合时，B 灯先亮C当 K 闭合时，A、B 灯同时亮，随后 B 灯更亮，A 灯熄灭D当 K 闭合时，A、B 灯同时亮，随后 A 灯更亮，B 灯亮度不变5如图所示，一平行金属轨道平面与水平面成 角，两轨道宽为 L，上端用一电阻 R 相 连，该装置处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向上。质量为 m 的金属杆 ab 以初速度 v 从轨道底端向上滑行，达到最大高度 h 后保持静止。若运动过程 中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均

4、忽略不计。关于上滑过 程，下列说法正确的是（ ）A通过电阻 R 的电量为BLhR sin qB金属杆中的电流方向由 b 指向 aC金属杆克服安培力做功等于12mv 2 -mgh0D金属杆损失的机械能等于电阻 R 产生的焦耳热6如图所示，两个灯泡 L 、L 的电阻相等，电感线圈 L 的电阻可忽略，开关 S 从断开状态 突然闭合，稳定之后再断开，下列说法正确的是（ ）1 2 1 21 21 2 1 2 1 2 A闭合开关之后 L 立刻变亮、L 逐渐变亮，然后 L 、L 逐渐变暗B闭合开关之后 L 、L 同时变亮，然后 L 逐渐变亮，L 逐渐变暗C断开开关之后 L 立即熄灭、L 逐渐变暗D断开开关之

5、后 L 逐渐变暗，L 闪亮一下再熄灭7关于物理学史，正确的是（ ）A安培根据通电螺线管磁场与条形磁铁磁场极为相似提出分子电流假设，揭示磁现象的 本质B奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电磁感应C法拉第通过电磁感应的实验总结出法拉第电磁感应定律D楞次通过实验研究总结出楞次定律，可以判定通电直导线产生的磁场方向8如图所示,置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线 圈 A 相连，套在铁芯下部的线圈 B 引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，导轨上有一根 金属棒 ab 静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法正确的是 （ ）A圆盘顺时针加速转动时，ab 棒将向

6、右运动B圆盘顺时针匀速转动时，ab 棒将向右运动C圆盘顺时针减速转动时，ab 棒将向右运动D圆盘逆时针加速转动时，ab 棒将向左运动9如图甲所示，正三角形导线框 abc 固定在磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强 度 B 随时间变化的关系如图乙所示。t=0 时刻磁场方向垂直纸面向里，在 04s 时间内，线 框 ab 边所受安培力 F 随时间 t 变化的关系（规定水平向左为力的正方向）可能是下图中的 （ ）ABCD10如图所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环 a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下 移动(不到达该平面)，a、b 将如何移动( )Aa、b 将相互远离 Ca、b 将不动Ba、b

7、将相互靠近 D无法判断11如图所示电路中，L 是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计），A、B 是两 个完全相同的灯泡，则以下说法错误的是（ ）A合上 S 时，A 的亮度大，B 的亮度小B合上 S 时，A、B 同时亮C合上 S 后，A 变亮，B 逐渐熄灭D电路接通稳定后，断开 S 时，A 立即熄灭，B 闪亮后再熄灭12如图所示，在范围足够大的空间存在一个磁场，磁感线呈辐状分布，其中磁感线O 竖 直向上，磁场中竖直固定一个轻质弹簧。在距离弹簧某一高度处，将一个金属圆盘由静止 释放，圆盘下落的过程中盘面始终保持水平，且圆盘的中轴线始终与弹簧的轴线、磁感线 O 重合。从圆盘开始下落，到弹簧被压

8、缩至最短的过程中，下列说法正确的是（ ）A在圆盘内磁通量不变B从上往下看，在圆盘内会产生顺时针方向的涡流C在接触弹簧之前，圆盘做自由落体运动D圆盘的重力势能减少量等于弹簧弹性势能的增加量13如图所示，A、B 是两个完全相同的灯泡，L 是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可 忽略不计）。闭合开关，电路稳定后，两灯泡均正常发光，电源内阻不计，则（ ）A闭合开关瞬间，A、B 灯同时亮B闭合开关瞬间，A 灯先亮，B 灯逐渐变亮w U cdC断开开关瞬间，A 灯闪亮一下，稍后 A、B 同时熄灭D断开开关瞬间，流过 A 灯的电流方向不变14如图所示，MN 和 PQ 是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨，已知

9、导轨足够长，且 电阻不计，ab 是一根与导轨垂直且始终与导轨接触良好的金属杆，开始时，将开关 S 断 开，让杆 ab 由静止开始自由下落，过段时间后，再将 S 闭合，若从 S 闭合开始计时，则金 属杆 ab 的速度 v 随时间 t 变化的图象不可能是（ ）ABCD15在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有半径为 r 的光滑半圆形导体框架，Oc 为一能绕 O 在框架上滑动的导体棒，Oa 之间连一电阻 R，导体框架与导体棒的电阻均不计，施加外力 使 Oc 以角速度 逆时针匀速转动，则（ ）A通过电阻 R 的电流方向由 a 经 R 到 O B导体棒 O 端电势低于 c 端的电势C外力做功的功率为B 2

10、w 2 r 4 4RD回路中的感应电流大小为 0二、填空题16如图边界 PQ 的右侧区域内，存在着磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面的匀强磁 场。边长为 l 的正方形金属线框 abcd 由粗细均匀同种材料制成，ab 刚好位于边界 PQ 上， 现使线框绕过边界 PQ 转轴匀速转动，角速度为 ，如图所示，则在 ad 边开始转入磁场的 瞬间 cd 两端的电势差 为_。2 l 2 I 17如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是 E 小关系是 qq 。1E ；通过线圈截面电量的大18某学校开展“摇绳发电”的比赛活动。

11、如图所示，在操场上，将一根长为 20m 的铜芯导 线两端与灵敏电流计的两个接线柱连接，构成闭合回路；两同学面对面站立摇动这条导 线。（忽略地球磁偏角的影响）(1)在“摇绳发电”的过程中，导线中将产生_（选填“直流电”、“交流电”）(2)受灵敏电流计结构的影响，若只增大摇绳的频率，则灵敏电流计的最大示数_增大 （选填“一定”、“不一定”）(3)若该学校地处赤道上，两同学南北站立摇绳时，导线中_电流（选填“有”、“无”） (4)若该学校地处中国重庆，两同学东西方向站立，保持摇绳的间距、频率、最大速度不 变。在竖直平面内上下来回摇绳时，灵敏电流计的最大示数为 I ；在水平面内左右来回摇1绳时，灵敏电

12、流计的最大示数为 。假设重庆地区的地磁场方向与水平方向的夹角为 ，2则 tanq=_19如图所示，用细线围成一个有缺口的双环形闭合回路，环所在空间有一个垂直纸面向 里的匀强磁场，在磁感强度 B 减小的过程中，环中是否有感应电流：_，如有则其方向 在外环中是_，内环中是_。20如图所示为一圆环发电装置，用电阻 R4 的导体棒弯成半径 L0.2m 的闭合圆环，1 1 1 2圆心为 O，COD 是一条直径，在 O、D 间接有负载电阻 R 1 整个圆环中均有 B0.5T 的 匀强磁场垂直环面穿过。电阻 r1 的导体棒 OA 贴着圆环做匀速圆周运动，角速度 300rad/s，则导体棒 OA 产生电动势_

13、；当棒 OA 转到 OC 处时，R 的电功率为 _；全电路的最大功率为_。21在如图甲所示的电路中，螺线管匝数 n =1500 匝，横截面积 S =20cm 2 螺线管导线电阻 r =1W，R =4W1，R =5W2，C =30F在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度 B 按如图乙所示的规律变化，则电路中的电流稳定后电容器下极板带_电 （填“正”或“负”），电容器储存的电量为_C22如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ、MN，当 PQ 在外 力的作用下运动时，MN 将在_的作用下向右运动，由此可知 PQ 所做的运动是 _。23如图所示的电路，L 和 L 是两个相同的

14、小电珠，L 是一个自感系数相当大的线圈，其 电阻与 R 相同，由于存在自感现象，在电键 S 刚接通时，_灯最亮；S 断开时，_灯先熄 灭24如图所示，竖直平面内有一个很长的金属导轨处于B =0.5T的水平匀强磁场中，导轨中串有电阻为0.2W、额定功率为5W的灯泡.质量 m =50g 、导轨间距l =0.5m的金属棒q =0 1 21 20 2 1ab可沿导轨做无摩擦滑动，则棒 ab 以速度为v =_ m / s 向上运动时，灯泡能正常发光；若让棒 ab 常发光.自由下落，当速度达到稳定后，灯泡_（选填“能”或“不能”）正25如图所示，质量为 m、电阻为 R、边长为 l 的正方形闭合单匝导线框，从距离有水平 边界的匀强磁场上方某一高度 h 处由静止开始自由下落，磁感应强度为