文档内容
第二章 电磁感应
能力拔高卷
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、
学号填写在试卷上。
2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。
3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷（选择题 共 48 分）
一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题
目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0
分。）
1．（2021·云南省玉溪第一中学）如图所示，要使铜制线圈c中有顺时针方向（从左向右看）的感应电流
产生且被螺线管排斥，则金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做的运动可能是（ ）
A．向左的加速运动 B．向左的匀速运动
C．向右的加速运动 D．向右的减速运动
【答案】A
【解析】AC．导体棒ab向右或向左做加速运动时，ab中产生的感应电流增大，螺线管产生的磁场增强，
穿过c的磁通量增大，相当于螺线管靠近线圈c，根据“来拒去留”规律，螺线管与线圈c相互排斥；导体
棒向左加速运动时，产生由b向a向上增加的电流，在螺线管中产生的磁场左端是N极，则穿过圆环的磁
通量向左增加，根据楞次定律可知在圆环中产生顺时针方向（从左向右看）的感应电流，向右加速则相反，
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂则A正确，C错误；B．导体棒ab向左匀速运动时，ab中产生的感应电流不变，螺线管产生的磁场是稳定
的，穿过c的磁通量不变，c中没有感应电流，线圈c不受安培力作用，不会被螺线管排斥，B错误；D．
导体棒ab向右做减速运动时，ab中产生的感应电流减小，螺线管产生的磁场减弱，穿过c的磁通量减小，
相当于螺线管远离线圈c，根据“来拒去留”规律，螺线管与线圈c相互吸引，故D错误；故选A。
2．（2021·重庆市第七中学校高三模拟预测）在油电混合小轿车上有一种装置，刹车时能将车的动能转化
为电能，启动时再将电能转化为动能，从而实现节能减排。图中，甲、乙磁场方向与轮子的转轴平行，丙、
丁磁场方向与轮子的转轴垂直，轮子是绝缘体，则采取下列哪个措施，能有效地借助磁场的作用，让转动
的轮子停下（ ）
A．如图甲，在轮上固定如图绕制的线圈
B．如图乙，在轮上固定如图绕制的闭合线圈
C．如图丙，在轮上固定一些细金属棒，金属棒与轮子转轴平行
D．如图丁，在轮上固定一些闭合金属线框，线框长边与轮子转轴平行
【答案】D
【解析】AB．图甲和图乙中当轮子转动时，穿过线圈的磁通量都是不变的，不会产生感生电流，则不会有
磁场力阻碍轮子的运动，选项AB错误；C．图丙中在轮上固定一些细金属棒，当轮子转动时会产生感应
电动势，但是不会形成感应电流，则也不会产生磁场力阻碍轮子转动，选项C错误；D．图丁中在轮上固
定一些闭合金属线框，线框长边与轮子转轴平行，当轮子转动时会产生感应电动势，形成感应电流，则会
产生磁场力阻碍轮子转动，使轮子很快停下来，选项D正确；故选D。
3．（2021·福建省福州外国语学校高二期中）如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，
D为理想二极管，则下列说法中正确的有（ ）
A．当S闭合时， 立即变亮， 逐渐变亮
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂B．当S闭合时， 一直不亮， 立即变亮
C．当S断开时， 立即熄灭
D．当S断开时， 突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭
【答案】D
【解析】AB．闭合开关的瞬间，由于二极管具有单向导电性，所以无电流通过L， L 一直不亮，由于线
1 1
圈中自感电动势的阻碍，L 灯逐渐变亮，故AB错误；CD．闭合开关，待电路稳定后断开开关，线圈L产
2
生自感电动势，两灯串联，所以L 突然变亮，然后两灯逐渐变暗至熄灭．故C错误D正确。故选D。
1
4．（2021·安徽定远二中高二月考）如图，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一
个三角形闭合导线框，由位置1沿纸面匀速运动到位置2。取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点，规
定顺时针方向为电流的正方向，则下图中能正确反映线框中电流与时间关系的是（ ）
A． B． C．
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂D．
【答案】B
【解析】AD．线框进入磁场的过程，磁通量向里增加，根据楞次定律得知感应电流的磁场向外，由安培
定则可知感应电流方向为逆时针，电流i应为负方向，故AD错误；BC．线框进入磁场的过程，线框有效
的切割长度先均匀增大后均匀减小，由E=BLv，可知感应电动势先均匀增大后均匀减小；线框完全进入磁
场的过程，磁通量不变，没有感应电流产生；线框穿出磁场的过程，磁通量向里减小，根据楞次定律得知
感应电流的磁场向里，由安培定则可知感应电流方向为顺时针，电流i应为正方向；线框有效的切割长度
先均匀增大后均匀减小，由 ，可知感应电动势先均匀增大后均匀减小，故B正确，C错误．故选
B。
5．（2021·临沂市兰山区教学研究室高三开学考试）图甲为100匝面积为100cm2的圆形金属线圈处于匀强
磁场中，磁场方向垂直线框平面，t = 0时刻磁场方向如图甲所示，磁场的磁感应强度B随时间t变化的规
律如图乙所示，线框电阻为5Ω。下列说法正确的是（ ）
A．0 ~ 2s内，线圈中感应电动势为0.04V
B．第3s内，线框中感应电流为0.8A
C．第5s内，线框中感应电流方向沿逆时针方向
D．0 ~ 2s内和3s ~ 5s内，通过线框某横截面的电荷量之比为1：2
【答案】D
【解析】A．0 ~ 2s内，根据法拉第电磁感应定律有E = n = nS ，n = 100，代入数据有E =
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂4V，A错误；B．第3s内指的是2 ~ 3s，由题图可看出在该段时间内，线圈的磁通量不变，则在此段时间
内线圈的感应电流为0，B错误；C．第5s内指的是4 ~ 5s，由题图可看出在该段时间内，磁场的方向垂直
纸面向外且在增大，根据楞次定律可知，线框中感应电流方向沿顺时针方向，C错误；D．3 ~ 5s内，根据
法拉第电磁感应定律有E′ = n = nS ，n = 100，代入数据有E′ = 8V，由于电荷量q = It，则有
q = t = C，q′ = t′ = C，则q：q′ = 1：2，D正确。故选D。
6．（2021·全国高二课时练习）如图所示，粗细均匀的、电阻为r的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，
磁感应强度为B，圆环直径为l；长为l、电阻为 的金属棒ab放在圆环上，以v 向右运动，当ab棒运动
0
到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为（ ）
A．0 B．Blv C． D．
0
【答案】D
【解析】感应电动势 ，左右侧圆弧均为半圆，电阻均为 ，并联的总电阻即外电路电阻 ，金
属棒的电阻等效为电源内阻 ，金属棒两端的电势差为路端电压 ，故D正确。故选
D。
7．（2020·河北新华·石家庄二中高二期中）如图所示，光滑平行金属导轨 、 放置在同一水平面内，
M、P之间接一定值电阻R，金属棒 垂直导轨放置，金属棒和导轨的电阻均不计，整个装置处在竖直向
上的匀强磁场中。 时对金属棒施加水平向右的外力F，使金属棒由静止开始做匀加速直线运动，下列
关于通过金属棒的电流i、通过电阻R的电荷量q、拉力F和拉力的功率P随时间变化的图象，正确的是（
）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】A．金属棒由静止开始做匀加速直线运动，设金属棒的加速度为 ，则有 ， ，由匀
变速直线运动规律可得 ，联立解得 ，因此 图像是过原点的倾斜直线，A错误；B．根据
电流的定义式可得 ，由A选项可得 ，通过电阻R的电荷量q随时间的变化图像是过原点的
抛物线，B错误；C．由牛顿第二定律可得 ，由A选项可得 ，C正确；D．拉
力的功率为 ，由C选项可得 ，拉力的功率P随时间变化的图象为抛物线，D错
误；故选C。
8．（2021·陕西碑林·西北大学附中高三开学考试）如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样材料和粗细
的的导线制成，匝数均为N匝，线圈边长 ，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度
随时间均匀减小，不考虑线圈之间的相互影响，则下列说法正确的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．两线圈内产生逆时针方向的感应电流 B．a、b线圈中感应电动势之比为4∶1
C．a、b线圈中感应电流之比为4∶1 D．a、b线圈中电功率之比为4∶1
【答案】C
【解析】A．原磁场向里减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，因此感应电
流的方向为顺时针方向，故A错误;B．根据法拉第电磁感应定律可知 ，而 ，因
此电动势之比为16∶1，故B错误；C．线圈电阻 ， 故电阻之比为4∶1，由闭合电路欧姆定律可
知 ，则电流之比为4∶1，故C正确；D．电功率 ，两线圈电流之比为4∶1，电阻之比
为4∶1，则电功率之比为64∶1 ，故 ，故D错误。故选C。
9．（2021·渝中·重庆巴蜀中学高二月考）电磁感应现象在生产、生活中有广泛的应用，关于下列应用说法
正确的是（ ）
A． 电子感应加速器入恒定电流，恒定电流的磁场会产生电场使电子加速
B． 磁电式仪表的线圈常用铝框做骨架是因为铝框中感应电流使导体受到安培力而
运动
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂C． 交流感应电动机是利用了电磁驱动的原理
D． 欧姆表测变压器原线圈电阻时，由于右边的同学两手分别握住线圈裸露的两端，
断电时有电击的感觉，是因为断电时线圈有自感现象
【答案】CD
【解析】A．电子感应加速器入恒定电流，恒定电流的磁场不会产生电场，故电子不能加速，A错误；B．
磁电式仪表的线圈常用铝框做骨架是因为铝框中感应电流阻碍铝框的转动，B错误；C．交流感应电动机
是利用了电磁驱动的原理，C正确；D．欧姆表测变压器原线圈电阻时，由于右边的同学两手分别握住线
圈裸露的两端，断电时有电击的感觉，是因为断电时线圈有自感现象，D正确。故选CD。
10．（2021·辽源市田家炳高级中学校）如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一个水平
面内，线圈A中通以如图所示的交变电流，设 时电流沿逆时针方向。下列说法中正确的是（ ）
A． 内，线圈B有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势
B． 内，线圈B有逆时针方向的电流，但没有扩张或收缩的趋势
C．在 时刻，线圈B的电流大小和方向同时改变
D．在 时刻，线圈A、B的作用力最小
【答案】AD
【解析】A．0~t 内，线圈B中垂直纸面向外方向的磁通量减小，根据楞次定律可知B有逆时针方向的电
1
流，根据同向电流相吸可知B有收缩的趋势，故A正确；B．t～t 内，线圈B中垂直纸面向里方向的磁通
1 2
量增大，根据楞次定律可知B有逆时针方向的电流，根据异向电流相斥可知B有扩张的趋势，故B错误；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂C．在t 时刻，线圈B中磁通量随时间的变化率不变，根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势不变，电
1
流的大小和方向均不变，故C错误；D．在t 时刻，线圈A中电流为零，线圈A、B的作用力达到最小值零，
1
故D正确。故选AD。
11．（2020·张家口市第一中学）如图所示，半径为L的金属圆环固定，圆环内存在垂直于纸面向里的匀强
磁场，磁感应强度大小为B。长为L、电阻为r的导体棒OA，一端固定在通过圆环中心的O点，另一端与
圆环接触良好。在圆环和O点之间接有阻值为R的电阻，不计金属圆环的电阻。当导体棒以角速度ω绕O
点逆时针匀速转动时，下列说法正确的是（ ）
A．O点的电势高于A点的电势
B．导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为BL2ω
C．OA两点间电势差大小为
D．增大导体棒转动的角速度，电路中的电流增大
【答案】ACD
【解析】A．由右手定则判断知，导体棒OA中产生的感应电流方向由A到O，O端相当于电源的正极，则
O点的电势高于A点的电势，选项A正确；B．回路中的感应电动势 ，选项B
错误；D．感应电流的大小为 ，增大导体棒转动的角速度，电路中的电流增大，选项D
正确；C．OA两点间电势差大小为 ，选项C正确。故选ACD。
12．如图所示，两电阻可忽略的光滑平行金属导轨倾斜固定，倾角为a，两导轨之间的距离为L，空间存
在垂直导轨平面向上的匀强磁场B。将质量为m、长度为L、阻值为R的金属杆1垂直导轨放置，在金属杆
1上加一沿导轨平面向上的恒力F，使金属杆1沿导轨向上加速运动，经过一段时间将完全相同的金属杆2
垂直导轨放上，从此时刻开始计时，金属杆2刚好静止而金属杆1沿导轨向上做匀速直线运动，重力加速
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．F=mgsinα
B．金属杆匀速运动时的速度大小为
C．t时间内金属杆2上产生的焦耳热
D．t时间内流过金属杆1某截面的电荷量为
【答案】BC
【解析】A．金属杆1开始在恒力作用下沿导轨向上做匀加速直线运动，放上金属杆2后，金属杆与导轨
构成闭合回路，金属杆1做切割磁感线运动，回路中产生感应电流，两金属杆所受的安培力大小相等方向
相反，把两金属杆看成整体受力分析，由于金属杆1此刻起做匀速运动，金属杆2静止，则由平衡条件可
得F=2mgsinα，A错误；B．设金属杆1匀速运动的速度为v，由法拉第电磁感应定律，金属杆1产生的感
应电动势E=BLv，回路中电流 ，对金属杆2由平衡条件，有mgsinα=BIL，联立解得 ，
B正确；C．由功能关系得 ，又x=vt，t时间内金属杆2上产生的焦耳热为 ，整理
解得 ，C正确；D．t时间内流过金属杆1某截面的电荷量为t时间内流过金属杆1某截
面的电荷量为 ，又 ，由法拉第电磁感应定律得 ， ，解得
，D错误。故选BC。
第 II 卷（非选择题 共 52 分）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂二、填空题（满分15分）
13．（2021·广东高二期末）如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向
（1）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。（______）
（2）将线圈A插入线圈B中，合上开关S，能使线圈B中磁通量增加的实验操作是（______）
A．插入铁芯F
B．拔出线圈A
C．使变阻器阻值R变小
D．断开开关S
（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P
从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度______
（填写“大”或“小”），原因是线圈中的______（填写“磁通量”或“磁通量的变化量”或“磁通量变
化率”）第一次比第二次的大。
【答案】（１） （２）AC （３）大 磁通量变化率
【解析】（１）将电源、开关、变阻器、线圈A串联相接，组成一个回路，再将电流计与线圈B相接组成
一个回路，电路如图所示，
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（２）A．插入铁芯F时，线圈A的磁场增强，穿经线圈B的磁通量增加， A正确；
B．拔出线圈A时，穿经线圈B磁通量减少，B错误；C．使变阻器阻值R变小，流经线圈A电流增大，
产生的磁场增强，穿经线圈B的磁通量增加，C正确；D．打开开关S时，流经线圈A的电流减小，磁场
减弱，穿经线圈B的磁通量减小，D错误。故选AC。
（３）第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，线圈A的电流变化的快，产生的磁场
变化的快，流经线圈B的磁通量变化的快，产生感应电动势大，感应电流大，电流计的指针摆动的幅度大；
第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，线圈A的电流变化的慢，产生的磁场变化的
慢，流经线圈B的磁通量变化的慢，产生感应电动势小，感应电流小，电流计的指针摆动的幅度小。因此
第一次比第二次的幅度大。
第一次改变变阻器的触头P位置时，线圈中的磁通量变化率大，第二次改变变阻器的触头P位置时，线圈
中的磁通量变化率小，因此线圈中的磁通量变化率第一次比第二次的大。
14．（2021·江苏）如图甲所示是某同学研究自感现象的实验电路图，并用电流传感器显示出断开开关前后
一段时间内各时刻通过线圈L的电流（如图乙所示）。已知电源电动势 ，内阻不计，灯泡 的阻
值为 ，电阻R的阻值为 。
（1）线圈的直流电阻为________Ω。
（2）断开开关前，通过灯泡的电流大小为________，断开开关后，通过灯泡的电流的最大值为________，
开关断开前后比较，通过灯泡的电流的方向________（填“相同”或者“相反”）。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（3）开关断开时，该同学观察到的现象为：_______________。
【答案】（1）4Ω （2）0.9A 1.5A 相反 （3）灯泡闪亮，然后逐渐熄灭
【解析】（1）由图乙可知，断开开关前，通过线圈L的电流为I=1.5A，根据欧姆定律可得
代入数据，解得
（2）断开开关前，通过灯泡的电流大小为
断开开关后，通过灯泡的电流的最大值为线圈中原来的电流，即1.5A；
开关断开时，由于线圈L产生自感电流，自感电流方向与线圈L中原来电流方向相同，线圈L、电阻R与
灯泡形成回路，则通过灯泡的电流与开关断开前比较，通过灯泡的电流的方向相反。
（3）开关断开时，由于线圈的自感，产生的自感电流最大值大于灯泡原来的电流，故该同学观察到的现
象为灯泡闪亮，然后逐渐熄灭。
三、解答题（满分37分，其中15题10分，16题12分，17题15分，每小题需写出必要的解题步骤，只
有答案不得分）
15．（2021·云南昆明一中高三月考）如图所示，导轨 、 竖直放置， 和 一端连在一起，
区域为等腰直角三角形，空间存在大小为 垂直导轨平面向里的匀强磁场， 、 间距离为 。导体棒
的质量为 ，单位长度的电阻为 ， 与 间的高度差也为 。现将导体棒 由静止释放，在其
到达 前已经匀速运动，导体棒下落过程中始终处于水平状态并与导轨良好接触，不计导轨的电阻和摩
擦，重力加速度为 。求：
（1）导体棒 匀速运动时的速度 ；
（2）由释放到运动至 过程中通过导体棒 的电荷量 及其产生的热量 ；
（3）当导体棒运动到 下方后为了保持其匀速运动需要施加一外力 ，则导体棒下降到 点的过程中，
若以 位置为高度起点，外力 随下降高度 变化的表达式。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【答案】（1） ；（2） ； ；（3）
【解析】（1）导体棒匀速运动时，根据平衡条件有
故可得
联立解得
（2）导体棒运动到BD过程中，有
得
由能量守恒定律得
故有
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（3）导体棒匀速运动，则合力为0，在下半部分导体棒的有效长度为
可得
又
解得
16．（2021·河北唐山·）足够长的两平行的金属轨道AM、CP水平放置，间距为d，金属轨道右端与竖直
放置半径为R的绝缘圆轨道MN、PQ平滑连接，在EMPF区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为
B，其左边界EF与AC的间距为R。将金属棒a放置在AC位置，金属棒b放置在MP左侧附近，a、b两金
属棒的质量分别为2m和m。现对金属棒a施加F=32mg的水平拉力，当金属棒到达磁场边界时撤去外力，
一段时间后，金属棒b经过圆轨道的最高点，此时两圆轨道对b的总压力F =3mg。不计两导体棒与轨道间
N
的摩擦，求：
（1）金属棒a进入磁场时，金属棒a的速度；
（2）金属棒b离开磁场时，金属棒a的速度。
【答案】（1） ；（2）
【解析】（1）设a棒进入磁场时a棒的速度v，由动能定理得
0
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（2）b棒在圆轨道最高点
b棒由圆轨道最低点运动到最高点过程中
a棒进入磁场后，两棒动量守恒
可得
17．（2021·广东珠海·高三开学考试）匝数N=1000、面积S=20cm2、电阻r=1Ω的线圈水平放置，匀强磁
场B 竖直向下穿过线圈，其磁感应强度B 按如图所示的规律变化。线圈两端分别连接两根完全相同的劲度
1 1
系数为k=100N/m、电阻为R=1.5Ω的金属弹簧，两金属弹簧上端固定在水平天花板上，下端悬挂一根水平
金属棒。另有一水平匀强磁场B 垂直金属棒分布（如图所示），其磁场宽度为L=10cm。闭合开关后，两
2
弹簧的长度均变化了△x=0.5cm。导线和金属棒的电阻不计，求：
（1）闭合开关后，通过金属棒的电流大小。
（2）磁感应强度B 的大小。
2
【答案】（1） 2.5A；（2） 4T
【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律可得
其中，由图可知
代入得
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂由闭合电路欧姆定律可得
代入数据得
（2）安培力为
弹簧弹力
对金属棒受力分析，由受力平衡得
代入数据，得
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂
