新教材2021-2022人教版物理选择性必修第二册章末检测：第二章　电磁感应含解析

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章末综合检测( 二 )　电磁感应
(时间：90 分钟　满分：100 分)
一、选择题(本题包括 12 小题，共 40 分。第 1～8小题，在每小题给出的四个选项中，
只有一个选项符合题目要求，每小题 3分；第 9～12 小题有多个选项符合题目要求，每小
题4分，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．电磁炉采用感应电流(涡流)的加热原理，其原理图如图所示。它是通过电子线路产
生交变磁场，把铁锅放在炉面上时，在铁锅底部产生交变电流。它具有升温快、效率高、
体积小、安全性好等优点。下列关于电磁炉的说法正确的是(　　)
A．电磁炉面板可采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部
B．电磁炉面板可采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品
C．电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热
D．电磁炉的锅具一般用铁锅，是因为铝锅、铜锅中不能形成涡流
解析：选A　电磁炉面板如果采用金属材料，在交变磁场中产生涡流发热，会使线圈
烧毁，故 B错误；用陶瓷器皿作为锅具不能形成涡流，不能对食品加热，故 C错误；铝锅、
铜锅在电磁炉上也能形成涡流，但由于铝、铜导磁性弱，通过它们的磁场只是一小部分，
因此在铝锅、铜锅中形成的涡流远比铁锅中的小，不是不能形成涡流，故 D错误，A正确。
2．如图所示，左侧闭合电路中的电流大小为 I1，ab 为一段长直导线；右侧平行金属
导轨的左端连接有与 ab 平行的长直导线 cd，在远离 cd 导线的右侧空间存在与导轨平面垂
直的匀强磁场，在磁场区域放置垂直导轨且与导轨接触良好的导体棒 MN，当导体棒沿导
轨匀速运动时，可以在 cd 上产生大小为 I2的感应电流。已知 I1>I2，用 f1和f2分别表示导线
cd 产生的磁场对 ab 的安培力大小和 ab 产生的磁场对 cd 的安培力大小，下列说法正确的是
(　　)
A．若 MN 向左运动，ab 与cd 两导线相互吸引，f1＝f2
B．若 MN 向右运动，ab 与cd 两导线相互吸引，f1＝f2
C．若 MN 向左运动，ab 与cd 两导线相互吸引，f1>f2
D．若 MN 向右运动，ab 与cd 两导线相互吸引，f1>f2
解析：选B　若 MN 向左运动，由右手定则可知 cd 中的电流方向由 d→c，而 ab 中的
电流方向由 a→b，故二者方向相反，相互排斥。由牛顿第三定律可知，f1＝f2，故 A、C均
错误。同理可知，当 MN 向右运动时，cd 中的电流方向由 c→d，ab 与cd 两导线电流方向
相同，相互吸引，且 f1＝f2，B正确，D错误。
3．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框 abcd，ab 边长大于 bc 边长，线框置于垂
直纸面向里、边界为 MN 的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相
同，方向均垂直于 MN。第一次 ab 边平行 MN 进入磁场，线框上产生的热量为 Q1，通过导
体线框横截面的电荷量为 q1；第二次 bc 边平行 MN 进入磁场，线框上产生的热量为 Q2，
通过导体线框横截面的电荷量为 q2，则(　　)
A．Q1＞Q2　q1＝q2　　　　 B．Q1＞Q2　q1＞q2
C．Q1＝Q2　q1＝q2D．Q1＝Q2　q1＞q2
解析：选A　设线框 ab 边长为 l1，bc 边长为 l2，进入磁场的速度为 v，电阻为 R。ab
边平行 MN 进入磁场时，根据功能关系，线框进入磁场的过程中产生的热量等于克服安培
力做的功，即 Q1＝·l2，通过线框导体横截面的电荷量 q1＝＝，同理得 bc 边平行 MN 进入磁
场时，Q2＝·l1，q2＝＝。故 q1＝q2，由于 l1＞l2，因此 Q1＞Q2，A项正确。
4．电磁感应现象在生产、生活中有着广泛的应用。工业上探测物件表面层内部是否存
在缺陷的涡流探伤技术原理图如图甲所示。其原理是将线圈中通入电流，使被测物件内产
生涡流，借助探测线圈内电流变化测定涡流的改变，从而获得被测物件内部是否断裂及位
置的信息。一个带铁芯的线圈 L、开关 S和电源用导线连接起来的跳环实验装置如图乙所
示，将一个套环置于线圈 L上且使铁芯穿过其中，闭合开关 S的瞬间，套环将立即跳起。
关于对以上两个应用实例理解正确的是(　　)
A．能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料
B．涡流探伤技术运用了互感原理，跳环实验演示了自感现象
C．以上两个应用实例中的线圈所连接电源都必须是变化的交流电源
D．以上两个应用实例中的线圈所连接电源也可以都是恒压直流电源
解析：选A　涡流探伤技术其原理是线圈通电后，使物件内产生涡流，借助探测线圈
测定涡流的改变，所以能被探测的物体和实验所用的套环必须是导电材料，故 A正确。跳
环实验演示线圈接在直流电源上，闭合开关的瞬间，穿过套环的磁通量仍然会改变，套环
中会产生感应电流并跳动，属于演示楞次定律的实验，故 B错误。金属探伤时，探测器中
通过交变电流，产生变化的磁场，当金属处于该磁场中时，该金属中会感应出涡流；演示
跳环的实验中，线圈接在直流电源上，闭合开关的瞬间，穿过套环的磁通量仍然会改变，
套环中会产生感应电流，会跳动，故 C、D错误。
5．如图所示，水平虚线 MN 的上方有一匀强磁场，矩形导线框
abcd 从某处以 v0的速度竖直上抛，向上运动高度 H后进入与线圈平面
垂直的匀强磁场，此过程中导线框的 ab 边始终与边界 MN 平行。在导
线框从抛出到速度减为零的过程中，以下四个选项中能正确反映导线框
的速度与时间关系的是(　　)
解析：选C　在导线框从抛出到 ab 边接近 MN 时，导线框做匀减速直线运动。在 ab
边进入磁场后切割磁感线产生感应电流，受到安培力作用加速度瞬时变大，速度迅速变小
随着速度减小，产生的感应电流减小，安培力减小，加速度减小，所以能正确反映导线框
的速度与时间关系的是 C选项。
6．法拉第发明了世界上第一台发电机，如图所示，圆形金属盘安置在电磁铁的两个磁
极之间，两电刷M、N分别与盘的边缘和中心点接触良好，且与灵敏电流计相连。金属盘
绕中心轴沿图示方向转动，则(　　)
A．电刷M的电势高于电刷N的电势
B．若只将电刷M移近 N，电流计的示数变大
C．若只提高金属盘转速，电流计的示数变大
D．若只将滑动变阻器滑片向左滑动，电流计的示数变大
解析：选C　由电流的流向，根据安培定则可知电磁铁的左端为 N极，右端为 S极，
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