第二章電磁感應能力提高卷（B卷）高二物理（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：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，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答第Ⅰ卷時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。寫在本試卷上無效。3．回答第Ⅱ卷時，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選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，每小題3分，共24分。第9~12題有多項符合題目要求。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。現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，置于垂直紙而向內的勻強磁場中，金屬棒AB可在型軌道上左右滑動，型軌道左側有一閉合導體框，金屬棒AB電阻為R，型軌道電阻不計，欲使閉合導體框向左運動，則AB可能的運動情況為（）A．向右勻速運動 B．向右減速運動C．向左加速運動 D．向左減速運動3．如圖，半徑為R，粗細均勻的單匝圓形金屬線圈內有一半徑為r的圓形區域存在勻強磁場，磁感應強度垂直于線圈平面向里，磁感應強度B隨時間t的變化關系為B=B0＋kt，B0、k為常量。圖中金屬線圈上a、b兩點之間的電勢差為（

）A．甲圖的大圓中感應電流方向沿逆時針方向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有關，下列說法正確的是（）A．真空冶煉爐能在真空環境下，使爐內的金屬產生渦流，從而煉化金屬B．當蹄形磁體順時針轉動時，鋁框將朝相反方向轉動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，目的是起到電磁驅動的作用6．安檢門是一個用于安全檢查的“門”，“門框”內有線圈，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，從而引起報警。關于安檢門的以下說法錯誤的是（）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，既利用了電磁感應的原理，又利用了電流的磁效應D．如果“門框”的線圈中通上恒定電流，安檢門能正常工作7．下列關于自感和互感的應用說法正確的是（）A．圖A手機無線充電技術中，只要線圈A中輸入電流，線圈B中就會產生感應電動勢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有兩個通電線圈，線圈與檢測抓拍裝置相連，當汽車從線圈上方勻速通過時，線圈中不會產生感應電流C．如圖C所示是一種延時繼電器的示意圖，開始時開關S閉合，斷開開關S，彈簧K立刻將銜鐵D拉起D．在制作精密電阻時，為了消除使用過程中由于電流變化而引起的自感現象，采取了雙線繞法，如圖D所示，其道理是當電路中的電流變化時，兩股導線中產生的磁通量相互抵消8．圖1和圖2是教材中演示自感現象的兩個電路圖，和為電感線圈。實驗時，斷開開關瞬間，燈突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關，燈逐漸變亮，而另一個相同的燈立即變亮，最終與的亮度相同。下列說法正確的是（

）A．斷開，閃亮瞬間電流方向和斷開前相反B．斷開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運動，鏈球由金屬材料制造，長度為L。某次比賽在濰坊舉行，鏈球出手前某時刻恰好繞豎直軸水平轉動（俯視逆時針轉動），角速度為ω，手到轉軸的距離為，場地附近空間的地磁場可看作是勻強磁場，其水平分量和豎直分量分別為、。則此時（）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．現代科學研究中常要用到高速電子，電子感應加速器就是利用感生電場使電子加速的設備。如圖所示，上面為真空室的側視圖，上、下為電磁鐵的兩個磁極，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。現有一電子在真空室中做圓周運動，從上往下看，電子沿逆時針方向做加速運動。則下列說法正確的是（

）A．電子在軌道中做圓周運動的向心力是電場力 B．電子在軌道中加速的驅動力是電場力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，真空室的磁場應不斷增強11．神舟十二號乘組在與香港大中學生進行的天地連線中，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。某同學根據電磁學的相關知識，設計了這樣的單車原理圖：其中圓形結構為金屬圓盤，當航天員踩腳踏板時，金屬圓盤隨之旋轉。則下列設計中可行的方案有（）B．金屬圓盤處于與其同心的環形勻強磁場B中12．圖甲和圖乙是演示自感現象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈。實驗時，斷開開關S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關S2，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈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、實驗題：本題共2小題，共12分。13．（6分）我們可以通過實驗探究電磁感應現象中感應電流方向的決定因素和遵循的物理規律。以下是實驗探究過程的一部分，請補充完整。（1）如圖甲所示，當磁鐵的N極向下運動時，發現電流表指針偏轉，若要探究線圈中產生的感應電流的方向，必須知道______________。（2）如圖乙所示，實驗中發現閉合開關時，電流表指針向右偏。電路穩定后，若向左移動滑片，電流表指針向___________偏轉，若將線圈A抽出，電流表指針向___________偏轉。（均選填“左”或“右”）14．（8分）小明學習自感后進行了以下實驗。在圖甲所示的電路中，為電源，為線圈，閉合開關使燈泡發光，然后斷開開關，發現燈泡不會立即熄滅，而是持續一小段時間再熄滅。（1）斷開開關后，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該實驗，則斷開開關后燈泡上電流持續的時間__________（選填“變長”“變短”或“不變”）。（2）小明為了進一步研究影響燈泡上電流持續時間的因素，保持線圈一定，僅更換電源（內阻不計）或僅更換燈泡進行實驗，并用電流傳感器（圖中未畫出）測量開關斷開后燈泡中的電流隨時間的變化。其中的一組圖像如圖乙所示。若①②兩條曲線對應的電源電動勢分別為、，則其大小關系為__________；若①②兩條曲線對應的燈泡電阻分別為、，則其大小關系為__________。三、計算題：本題共4小題，共46分。解答應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。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。15．（8分）微元思想是中學物理中的重要思想。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無限小的部分，先取出其中任意部分進行研究，再從局部到整體綜合起來加以考慮的科學思維方法。如圖所示，兩根平行的金屬導軌MN和PQ放在水平面上，左端連接阻值為R的電阻。導軌間距為L，電阻不計。導軌處在豎直向上的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度為B。一根質量為m、阻值為r的金屬棒放置在水平導軌上。現給金屬棒一個瞬時沖量，使其獲得一個水平向右的初速度v0后沿導軌運動。設金屬棒運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好，導軌足夠長，不計一切摩擦。（1）金屬棒的速度為v時受到的安培力是多大？（2）金屬棒向右運動的最大距離是多少？（1）導體棒進入磁場前流過導體棒的感應電流大小和方向；（2）導體棒沿斜面做勻加速直線運動的位移x。17.（12分）有一勻強磁場區域，區域的上下邊界MM′、NN′與水平面平行，磁場的磁感應強度為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，其質量為m，電阻為R，ab邊長L1，bd邊長L2，且L2<H。現令線框從離磁場區域上邊界MM′的距離為h處自由下落，當cd邊已進入磁場，ab邊還未進入磁場的某一時刻，線框的速度到達最大