第二章電磁感應(yīng)能力提高卷（B卷）高二物理（考試時(shí)間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項(xiàng)：1．本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答第Ⅰ卷時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。寫在本試卷上無效。3．回答第Ⅱ卷時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4．測試范圍：人教版（2019）選擇性必修第二冊第二章5．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。第Ⅰ卷一、選擇題：本題共12小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題3分，共24分。第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求。共16分。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。1．電阻、電容與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示?，F(xiàn)使磁鐵開始自由下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過的電流方向和電容器極板的帶電情況是（

）A．從a到b，上極板帶正電 B．從a到b，下極板帶正電C．從b到a，上極板帶正電 D．從b到a，下極板帶正電2．如圖，光滑水平面上有一型無限長金屬軌道，置于垂直紙而向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒AB可在型軌道上左右滑動(dòng)，型軌道左側(cè)有一閉合導(dǎo)體框，金屬棒AB電阻為R，型軌道電阻不計(jì)，欲使閉合導(dǎo)體框向左運(yùn)動(dòng)，則AB可能的運(yùn)動(dòng)情況為（）A．向右勻速運(yùn)動(dòng) B．向右減速運(yùn)動(dòng)C．向左加速運(yùn)動(dòng) D．向左減速運(yùn)動(dòng)3．如圖，半徑為R，粗細(xì)均勻的單匝圓形金屬線圈內(nèi)有一半徑為r的圓形區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于線圈平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=B0＋kt，B0、k為常量。圖中金屬線圈上a、b兩點(diǎn)之間的電勢差為（

）A．甲圖的大圓中感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針方向D．丁圖的大圓和小圓所受安培力的合力不為零5．以下四圖都與電磁感應(yīng)有關(guān)，下列說法正確的是（）A．真空冶煉爐能在真空環(huán)境下，使?fàn)t內(nèi)的金屬產(chǎn)生渦流，從而煉化金屬B．當(dāng)蹄形磁體順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋁框?qū)⒊喾捶较蜣D(zhuǎn)動(dòng)C．金屬探測器通過使用恒定電流的長柄線圈來探測地下是否有金屬D．磁電式儀表，把線因繞在鋁框骨架上，目的是起到電磁驅(qū)動(dòng)的作用6．安檢門是一個(gè)用于安全檢查的“門”，“門框”內(nèi)有線圈，線圈中通有變化的電流，如果金屬物品通過安檢門，金屬中會被感應(yīng)出渦流，渦流的磁場又反過來影響線圈中的電流，從而引起報(bào)警。關(guān)于安檢門的以下說法錯(cuò)誤的是（）A．安檢門不能檢查出毒販攜帶的毒品B．安檢門能檢查出旅客攜帶的金屬水果刀C．安檢門工作時(shí)，既利用了電磁感應(yīng)的原理，又利用了電流的磁效應(yīng)D．如果“門框”的線圈中通上恒定電流，安檢門能正常工作7．下列關(guān)于自感和互感的應(yīng)用說法正確的是（）A．圖A手機(jī)無線充電技術(shù)中，只要線圈A中輸入電流，線圈B中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢B．公路上的測速裝置如圖B，在路面下方間隔一定距離埋設(shè)有兩個(gè)通電線圈，線圈與檢測抓拍裝置相連，當(dāng)汽車從線圈上方勻速通過時(shí)，線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流C．如圖C所示是一種延時(shí)繼電器的示意圖，開始時(shí)開關(guān)S閉合，斷開開關(guān)S，彈簧K立刻將銜鐵D拉起D．在制作精密電阻時(shí)，為了消除使用過程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象，采取了雙線繞法，如圖D所示，其道理是當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁通量相互抵消8．圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，和為電感線圈。實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開開關(guān)瞬間，燈突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)，燈逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈立即變亮，最終與的亮度相同。下列說法正確的是（

）A．?dāng)嚅_，閃亮瞬間電流方向和斷開前相反B．?dāng)嚅_之前中的電流大于中的電流C．閉合瞬間中電流與中電流相等D．變阻器R的電阻大于線圈的直流電阻二、多選題(共0分)9．如圖所示，鏈球比賽屬田徑中的投擲競遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)，鏈球由金屬材料制造，長度為L。某次比賽在濰坊舉行，鏈球出手前某時(shí)刻恰好繞豎直軸水平轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)），角速度為ω，手到轉(zhuǎn)軸的距離為，場地附近空間的地磁場可看作是勻強(qiáng)磁場，其水平分量和豎直分量分別為、。則此時(shí)（）A．手握的一端電勢比拴球的一端低B．手握的一端電勢比拴球的一端高10．現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備。如圖所示，上面為真空室的側(cè)視圖，上、下為電磁鐵的兩個(gè)磁極，電磁鐵線圈中電流的大小可以變化；下面為磁極之間真空室的俯視圖?，F(xiàn)有一電子在真空室中做圓周運(yùn)動(dòng)，從上往下看，電子沿逆時(shí)針方向做加速運(yùn)動(dòng)。則下列說法正確的是（

）A．電子在軌道中做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是電場力 B．電子在軌道中加速的驅(qū)動(dòng)力是電場力C．通入線圈中的電流正在減弱 D．要使電子在固定的圓軌道上不斷加速，真空室的磁場應(yīng)不斷增強(qiáng)11．神舟十二號乘組在與香港大中學(xué)生進(jìn)行的天地連線中，聶海勝示范了太空踩單車。太空自行車是利用電磁力增加阻力的一種體育鍛煉器材。某同學(xué)根據(jù)電磁學(xué)的相關(guān)知識，設(shè)計(jì)了這樣的單車原理圖：其中圓形結(jié)構(gòu)為金屬圓盤，當(dāng)航天員踩腳踏板時(shí)，金屬圓盤隨之旋轉(zhuǎn)。則下列設(shè)計(jì)中可行的方案有（）B．金屬圓盤處于與其同心的環(huán)形勻強(qiáng)磁場B中12．圖甲和圖乙是演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈。實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是（）A．圖甲中，A1與L1的阻值不相同B．圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流C．圖乙中，變阻器R與L2的阻值相同D．圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等第Ⅱ卷二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共12分。13．（6分）我們可以通過實(shí)驗(yàn)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的決定因素和遵循的物理規(guī)律。以下是實(shí)驗(yàn)探究過程的一部分，請補(bǔ)充完整。（1）如圖甲所示，當(dāng)磁鐵的N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向，必須知道______________。（2）如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)時(shí)，電流表指針向右偏。電路穩(wěn)定后，若向左移動(dòng)滑片，電流表指針向___________偏轉(zhuǎn)，若將線圈A抽出，電流表指針向___________偏轉(zhuǎn)。（均選填“左”或“右”）14．（8分）小明學(xué)習(xí)自感后進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。在圖甲所示的電路中，為電源，為線圈，閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不會立即熄滅，而是持續(xù)一小段時(shí)間再熄滅。（1）斷開開關(guān)后，燈泡上的電流方向__________（選填“向左”或“向右”）；若在線圈中插入鐵芯后再重復(fù)該實(shí)驗(yàn)，則斷開開關(guān)后燈泡上電流持續(xù)的時(shí)間__________（選填“變長”“變短”或“不變”）。（2）小明為了進(jìn)一步研究影響燈泡上電流持續(xù)時(shí)間的因素，保持線圈一定，僅更換電源（內(nèi)阻不計(jì)）或僅更換燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并用電流傳感器（圖中未畫出）測量開關(guān)斷開后燈泡中的電流隨時(shí)間的變化。其中的一組圖像如圖乙所示。若①②兩條曲線對應(yīng)的電源電動(dòng)勢分別為、，則其大小關(guān)系為__________；若①②兩條曲線對應(yīng)的燈泡電阻分別為、，則其大小關(guān)系為__________。三、計(jì)算題：本題共4小題，共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。15．（8分）微元思想是中學(xué)物理中的重要思想。所謂微元思想，是將研究對象或者物理過程分割成無限多個(gè)無限小的部分，先取出其中任意部分進(jìn)行研究，再從局部到整體綜合起來加以考慮的科學(xué)思維方法。如圖所示，兩根平行的金屬導(dǎo)軌MN和PQ放在水平面上，左端連接阻值為R的電阻。導(dǎo)軌間距為L，電阻不計(jì)。導(dǎo)軌處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一根質(zhì)量為m、阻值為r的金屬棒放置在水平導(dǎo)軌上?，F(xiàn)給金屬棒一個(gè)瞬時(shí)沖量，使其獲得一個(gè)水平向右的初速度v0后沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌足夠長，不計(jì)一切摩擦。（1）金屬棒的速度為v時(shí)受到的安培力是多大？（2）金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的最大距離是多少？（1）導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場前流過導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流大小和方向；（2）導(dǎo)體棒沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移x。17.（12分）有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域的上下邊界MM′、NN′與水平面平行，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖所示，磁場上下邊界的距離為H。一矩形線圈abcd位于豎直平面內(nèi)，其質(zhì)量為m，電阻為R，ab邊長L1，bd邊長L2，且L2<H。現(xiàn)令線框從離磁場區(qū)域上邊界MM′的距離為h處自由下落，當(dāng)cd邊已進(jìn)入磁場，ab邊還未進(jìn)入磁場的某一時(shí)刻，線框的速度到達(dá)最大