單元素養(yǎng)評價(二)電磁感應(yīng)(時間：75分鐘滿分：100分)一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．1.如圖所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵，磁鐵正下方有一固定的閉合線圈．現(xiàn)將磁鐵托起到某一高度后放開，使磁鐵上下振動．穿過線圈時，磁鐵會很快停下來．關(guān)于此現(xiàn)象，下列說法正確的是()A．磁鐵上下振動過程中，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流B．磁鐵上下振動過程中，線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流C．磁鐵上下振動過程中，磁鐵與彈簧組成的系統(tǒng)機械能不變D．磁鐵上下振動過程中，磁鐵與彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加2.將A、B兩單匝閉合圓形導(dǎo)線環(huán)如圖所示放置，導(dǎo)線環(huán)B恰好與正方形的勻強磁場區(qū)域邊界內(nèi)切，磁場方向垂直于兩導(dǎo)線環(huán)的平面，A、B導(dǎo)線環(huán)的半徑之比rA∶rB＝2∶1.若磁感應(yīng)強度勻稱增大，則A、B導(dǎo)線環(huán)中感應(yīng)電動勢之比為()A．1∶1B．4∶1C．4∶πD．2∶π3.如圖所示，兩條相距為d的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，其右端接定值電阻R.金屬桿ab在導(dǎo)軌上以速率v0水平向左勻速運動，其左側(cè)的矩形勻強磁場區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下．該磁場區(qū)域也以速率v0勻速地向右運動，當(dāng)金屬桿剛進入磁場時，桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為()A．0B．Bdv0C．2Bdv0D．4Bdv04.[2024·江西吉安高二檢測]如圖所示，在一個繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上放一小鐵鍋冷水．現(xiàn)接通溝通電源，幾分鐘后，鍋中的水沸騰起來，t0時刻的電流方向已在圖中標出，且此時電流正在增大，下列說法正確的是()A．線圈中電流改變越快，自感電動勢越大，自感系數(shù)也增大B．小鐵鍋中產(chǎn)生渦流，渦流的熱效應(yīng)使水沸騰起來C．t0時刻，從上往下看，小鐵鍋中的渦流沿逆時針方向D．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能增大渦流5.[2024·廣東汕頭高二下期中]如圖所示，Ⅰ和Ⅱ是一對異名磁極(Ⅰ在上、Ⅱ在下)，ab為放在其間的金屬棒；金屬棒ab和金屬棒cd用導(dǎo)線連成一個閉合回路；當(dāng)ab棒向左運動時，cd棒受到向下的磁場力，則()A．d點電勢高于c點電勢B．Ⅰ是S極C．Ⅰ是N極D．當(dāng)cd棒向下運動時，ab棒不受到向左的磁場力6.如圖，螺線管導(dǎo)線的兩端與兩平行金屬板相連接，一個帶正電的小球用絕緣絲線懸掛于兩金屬板間并處于靜止?fàn)顟B(tài)．線圈置于方向豎直向上的勻稱增大的磁場中，現(xiàn)將S閉合，當(dāng)磁場發(fā)生改變時小球?qū)⑵D(zhuǎn)．若磁場發(fā)生了兩次改變，且第一次比其次次改變快，第一次小球的最大偏角為θ1；其次次小球的最大偏角為θ2，則關(guān)于小球的偏轉(zhuǎn)位置和兩次偏轉(zhuǎn)角大小的說法正確的是()A．偏向B板，θ1>θ2B．偏向B板，θ1<θ2C．偏向A板，θ1>θ2D．偏向A板，θ1<θ27.如圖所示，小紅同學(xué)用多用電表的歐姆擋測量一個線圈的電阻，以推斷它是否斷路，為便利測量，同桌小明同學(xué)用雙手分別握住線圈袒露的兩端，小紅用兩表筆與線圈兩端接觸，讀出阻值，再將表筆與線圈斷開．在測量的過程中，小明在某瞬間感到有劇烈的電擊感，對此現(xiàn)象，下列說法正確的是()A．線圈沒有斷路，在表筆與線圈斷開瞬間，小明有電擊感B．線圈沒有斷路，在表筆與線圈接觸瞬間，小明有電擊感C．線圈肯定斷路，在表筆與線圈斷開瞬間，小明有電擊感D．線圈肯定斷路，在表筆與線圈接觸瞬間，小明有電擊感二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．8．關(guān)于互感現(xiàn)象，下列說法正確的是()A．兩個線圈之間必需有導(dǎo)線相連，才能產(chǎn)生互感現(xiàn)象B．互感現(xiàn)象可以把能量從一個線圈傳到另一個線圈C．互感現(xiàn)象都是有益的D．變壓器是利用互感現(xiàn)象制成的9.如圖所示，金屬桿MN在三角形金屬框架上以速度v從圖示位置起向右勻速滑動，框架夾角為θ，桿和框架由粗細勻稱、截面積相同的同種材料制成，則回路中的感應(yīng)電動勢E和電流I隨時間t改變的規(guī)律分別是圖中的()10.如圖所示，光滑水平面上存在有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面對里．質(zhì)量為m、邊長為a的正方形線框ABCD斜向穿進磁場，當(dāng)AC剛進入磁場時線框的速度大小為v，方向與磁場邊界所成夾角為45°.若線框的總電阻為R，則()A．線框穿進磁場過程中，框中電流的方向為D→C→B→A→DB．AC剛進入磁場時線框中感應(yīng)電流為eq\f(\r(2)Bav,R)C．AC剛進入磁場時線框所受安培力大小為eq\f(\r(2)B2a2v,R)D．此時CD兩端電壓為eq\f(3,4)Bav三、非選擇題：本題共5個小題，共54分．11．(6分)[2024·河北邢臺一中高二檢測]某同學(xué)運用如圖所示的三組器材探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象．(1)在甲圖中，閉合開關(guān)S后，將滑片P向右減速移動的過程中，穿過線圈B的磁通量________(填“增大”或“減小”).(2)在乙圖中，將如圖所示條形磁鐵向下插入線圈的過程中，感應(yīng)電流從________(填“正”或“負”)接線柱流入電表．(3)為推斷線圈繞向，可將靈敏電流計G與線圈L連接，如圖丙所示．已知線圈由a端起先繞至b端；當(dāng)電流從電流計G左端流入時，指針向左偏轉(zhuǎn)．當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠離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”).12．(10分)[2024·濰坊高二檢測]在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的試驗中：(1)先視察電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與________方向的對應(yīng)關(guān)系，查明線圈中導(dǎo)線的繞向，以便從指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應(yīng)電流的磁場方向．(2)下表為某同學(xué)記錄的試驗現(xiàn)象：序號磁體磁場的方向(正視)磁體運動狀況指針偏轉(zhuǎn)狀況感應(yīng)電流的磁場方向(正視)1向下插入線圈向左向上2向下拔出線圈向右向下3向上插入線圈向右向下4向上拔出線圈向左向上eq\a\vs4\al()①由試驗記錄1、3得出的結(jié)論：穿過閉合回路的磁通量________時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向________．②由試驗記錄2、4得出的結(jié)論：穿過閉合回路的磁通量________時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向________．③由試驗1、2、3、4得出的結(jié)論是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)本試驗涉及的物理規(guī)律在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用有________________________________________________________________________．(舉一例)13．(10分)在豎直方向的勻強磁場中，水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán)．規(guī)定導(dǎo)體環(huán)中電流的正方向如圖甲所示，磁場向上為正．當(dāng)磁感應(yīng)強度B隨時間t按乙圖改變時，請畫出導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流隨時間改變的圖像．14．(12分)[2024·山東濰坊高二下期中]如圖甲所示，水平放置的邊長為L＝20cm的正方形線圈，匝數(shù)n＝1000，總電阻r＝1.0Ω.線圈處在斜向上的勻強磁場中，磁場方向與線圈平面夾角為37°，磁感應(yīng)強度的大小B按如圖乙所示的規(guī)律改變．已知滑動變阻器的最大阻值R＝4.0Ω，R1＝2R2＝4.0Ω，C＝30μF.滑片P位于滑動變阻器中點處，求：(1)閉合K，電路穩(wěn)定后，電阻R1的電功率；(2)K斷開后，流經(jīng)R2的電荷量．15．(16分)如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距L＝1m，其電阻不計，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成θ＝30°角，N、Q兩端接有R＝1Ω的電阻．一金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，ab兩端與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知ab的質(zhì)量m＝0.2kg，電阻r＝1Ω，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面對上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小B＝1T．a(chǎn)b在平行于導(dǎo)軌向上的拉力作用下，以初速度v1＝0.5m/s沿導(dǎo)軌向上起先運動，可達到最大速度v＝2m/s.運動過程中拉力的功率恒定不變，重力加速度g＝10m/s2.(1)求拉力的功率P；(2)ab起先運動后，經(jīng)t＝0.09s速度達到v2＝1.5m/s，此過程中ab克服安培力做功W＝0.06J，求該過程中ab沿導(dǎo)軌的位移大小x.單元素養(yǎng)評價(二)電磁感應(yīng)1．解析：磁鐵上下振動過程中，穿過線圈的磁通量發(fā)生改變，則線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，A正確，B錯誤；磁鐵上下振動過程中，由于有電能產(chǎn)生，可知磁鐵與彈簧組成的系統(tǒng)機械能減小，C、D錯誤．答案：A2．解析：依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝neq\f(ΔB,Δt)S知，n、eq\f(ΔB,Δt)相同，A、B導(dǎo)線環(huán)的有效面積之比為4∶π，則得到A、B導(dǎo)線環(huán)中感應(yīng)電動勢之比EA∶EB＝4∶π，故C正確．答案：C3．解析：金屬桿相對磁場的速度為2v0，則桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝2Bdv0，故C正確．答案：C4．解析：線圈中電流改變越快，自感電動勢越大，線圈的自感系數(shù)是由線圈本身的性質(zhì)確定的，與線圈的電流改變無關(guān)，選項A錯誤；由于溝通電在線圈中產(chǎn)生改變的磁場，改變的磁場穿過小鐵鍋，可以在小鐵鍋中產(chǎn)生感生電場，從而產(chǎn)生渦流，渦流的熱效應(yīng)使水沸騰起來，選項B正確；t0時刻電流從線圈的上端流入且電流正在增大，依據(jù)安培定則可知，穿過小鐵鍋的磁場是向上增大的，依據(jù)楞次定律可知，小鐵鍋中渦流產(chǎn)生的磁場方向肯定是向下的，再依據(jù)安培定則可知，從上往下看，小鐵鍋中的渦流沿順時針方向，選項C錯誤；由于導(dǎo)體中的渦流會損耗能量，所以變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成，其目的是減小渦流，選項D錯誤．答案：B5．解析：cd棒受到向下的磁場力，依據(jù)左手定則可知，電流方向由c到d，故d點電勢低于c點電勢，故A錯誤；電流方向由b到a，依據(jù)右手定則可知，Ⅰ是S極，故B正確，C錯誤；當(dāng)cd棒向下運動時，cd棒中產(chǎn)生方向由d到c的電流，ab棒中的電流方向由a到b，由左手定則可知，ab棒受到向左的磁場力，故D錯誤．答案：B6．解析：線圈置于方向豎直向上的勻稱增大的磁場中，據(jù)楞次定律可知線圈的感應(yīng)電動勢下高上低，則B板電勢高，A板電勢低，小球向A板偏轉(zhuǎn)，當(dāng)磁場改變快時電動勢大，偏角大，故C正確．答案：C7．解析：當(dāng)表筆與線圈斷開時，由于通過線圈的電流突然減小到零，故在線圈中產(chǎn)生很大的自感電動勢，因小明同學(xué)用雙手分別握住線圈袒露的兩端，故會有電擊感，所以答案選A.答案：A8．解析：兩個線圈之間沒有導(dǎo)線相連，也能產(chǎn)生互感現(xiàn)象，A錯誤；互感現(xiàn)象可以把能量從一個線圈傳到另一個線圈，B正確；互感現(xiàn)象并非都是有益的，有時會影響電路的正常工作，C錯誤；變壓器是利用互感現(xiàn)象制成的，D正確．答案：BD9．解析：由E＝BLv可知，回路中的感應(yīng)電動勢E＝Bv(x0＋vt)tanθ(x0為起先運動前ON的長度).感應(yīng)電動勢E隨時間t改變的規(guī)律為B圖．設(shè)桿和框架單位長度電阻為R0，回路總電阻為R＝[(x0＋vt)tanθ＋(x0＋vt)＋eq\f(x0＋vt,cosθ)]R0，回路中電流為I＝eq\f(E,R)＝eq\f(Bvtanθ,（tanθ＋1＋\f(1,cosθ)）R0)，即I是與時間t無關(guān)的恒量，D圖正確．答案：BD10．解析：線框進入磁場的過程中穿過線框的磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面對外，則感應(yīng)電流的方向為A→B→C→D→A，A錯誤；AC剛進入磁場時CD邊切割磁感線，AD邊不切割磁感線，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝Bav，則線框中感應(yīng)電流為I＝eq\f(E,R)＝eq\f(Bav,R)，故CD兩端的電壓為U＝I×eq\f(3,4)R＝eq\f(3,4)Bav，B錯誤，D正確；AC剛進入磁場時線框的CD邊受到的安培力的方向與v的方向相反，AD邊受到的安培力的方向垂直于AD邊向下，它們的大小都是F＝BIa，由幾何關(guān)系可以看出，AD邊與CD邊受到的安培力的方向相互垂直，所以AC剛進入磁場時線框所受安培力為AD邊與CD邊受到的安培力的矢量和，即F合＝eq\r(2)F＝eq\f(\r(2)B2a2v,R)，C正確．答案：CD11．解析：(1)閉合開關(guān)S后，將滑片P向右減速移動的過程中，滑動變阻器接入電路的阻值減小，電路中電流增大，線圈A產(chǎn)生的磁場增加，穿過線圈B的磁通量增大．(2)將條形磁鐵向下插入線圈過程中，線圈中的磁場方向向上，且磁通量增大，依據(jù)楞次定律的“增反減同”可知，線圈中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下，依據(jù)安培定則和圖中線圈的繞向可知，線圈中感應(yīng)電流從上端流入，下端流出，因此感應(yīng)電流從負接線柱流入電表．(3)條形磁鐵從圖示位置向右遠離L時，穿過L的磁通量向上且減小，由楞次定律可知，L中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上，由安培定則可知，線圈中電流由a流向b，俯視線圈，其繞向為逆時針．答案：(1)增大(2)負(3)逆時針12．答案：(1)電流(2)①增大相反②減小相同③感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的改變(3)發(fā)電機(其他答案合理也可)13．解析：勻稱改變的磁場會產(chǎn)生恒定的電流，在0～1s，磁場方向豎直向下，勻稱減小，依據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流方向為正．在1～2s，磁場方向豎直向上，勻稱增大，依據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流方向為正．在2～3s，磁場方向豎直向上，勻稱減小，依據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流方向為負．在3～4s，磁