2021学年高中物理第2章电磁感应及其应用章末综合测评2含解析鲁科版必修2.doc
鲁科版(新教材)学案：高中第2章电磁感应及其应用章末综合提升学案选择性必修2(物理)
[提升层·能力强化]电磁感应中的动力学问题2．加速类问题的求解思路(1)确定研究对象(一般为在磁场中做切割磁感线运动的导体)。
(2)根据牛顿运动定律和运动学公式分析导体在磁场中的受力与运动情况。
(3)如果导体在磁场中受到的磁场力变化了，从而引起合外力的变化，导致加速度、速度等发生变化，进而又引起感应电流、磁场力、合外力的变化，最终可能使导体达到稳定状态。
【例1】如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置且足够长的平行金属导轨AB、CD，在导轨的A、C端连接一阻值为R的电阻。
一根质量为m、长度为L的金属棒ab垂直导轨放置，导轨和金属棒的电阻不计，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ。
若用恒力F沿水平方向向右拉金属棒使其运动，求金属棒的最大速度。
[解析] 金属棒向右运动切割磁感线产生感应电动势，由右手定则知，金属棒中有从a到b方向的电流；由左手定则知，安培力方向向左，金属棒向右运动的过程中受到的合力逐渐减小，故金属棒向右做加速度逐渐减小的加速运动；当安培力与摩擦力的合力增大到大小等于拉力F时，金属棒的加速度减小到零，速度达到最大，此后做匀速运动。
由平衡条件得F＝BI max L＋μmg由闭合电路欧姆定律有I max＝E max R金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势为E max＝BLv max联立以上各式解得金属棒的最大速度为v max＝F－μmg R B2L2。
[答案] F－μmg R B2L2[一语通关]“四步法”分析电磁感应中的动力学问题电磁感应中的能量问题电磁感应的实质是不同形式的能量转化的过程，而能量的转化是通过安培力做功实现的。
安培力做功使得电能转化为其他形式的能(通常为内能)，外力克服安培力做功，则是其他形式的能(通常为机械能)转化为电能的过程。
2．求解焦耳热Q 的几种方法公式法 Q ＝I 2Rt功能关系法 焦耳热等于克服安培力做的功 能量转化法焦耳热等于其他能的减少量【例2】 如图所示，MN 、PQ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定，轨道间距为d 。
2020_2021学年高中物理第2章电磁感应及其应用第1节楞次定律作业含解析鲁科版选择性必修2
楞次定律(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1.磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图所示方向的感应电流，则磁铁( )A.向上运动B.向下运动C.向左运动D.向右运动【解析】选B。
由增反减同，N向下运动，原磁通量增加，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，由安培定则知感应电流方向与图中箭头方向相同，故A错误，B正确；当磁铁向左或者向右运动时，磁通量均减小，根据楞次定律可知，线圈中产生与图示方向相反的电流，故C、D错误。
2.一个闭合导体圆环固定在水平桌面上，一根条形磁铁沿圆环的轴线运动，使圆环内产生了感应电流。
下列四幅图中，产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是( )【解析】选D。
由图示A可知，在磁铁S极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿逆时针方向，故A错误；由图示B可知，在磁铁S极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，故B错误；在磁铁N极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，故C错误；由图示D可知，在磁铁N极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿逆时针方向，故D正确。
3.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律。
当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电流方向是( )A.a→G→bB.先a→G→b，后b→G→aC.b→G→aD.先b→G→a，后a→G→b【解析】选D。
条形磁铁在穿入线圈的过程中，磁场方向向下。
线圈中向下的磁通量增加，由楞次定律知，线圈中感应电流产生的磁场方向向上，应用右手定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视)，即b→G→a。
【5份】高中鲁科版物理必修2章末综合测评含答案
章末综合测评(第一章) (1)章末综合测评(第二章) (8)章末综合测评(第三章) (15)章末综合测评(第四章) (22)章末综合测评(第五、六章) (31)章末综合测评(第一章)(用时：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．关于摩擦力做功，下列说法中正确的是()A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功B．静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用，一定不做功C．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D．滑动摩擦力可以对物体做正功摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，而且摩擦力对物体既可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．综上所述，只有D正确．【答案】 D2．下列关于力做功的说法中正确的是()【导学号：01360030】A．人用力F＝300 N将足球踢出，球在空中飞行40 m，人对足球做功1 200 JB．人用力推物体，但物体未被推动，人对物体做功为零C．物体竖直上升时，重力不做功D．只有恒力才能做功，变力不能做功球在空中飞行40 m不是人踢足球的力的位移，A错；物体没有被推动，位移为零，人对物体做功为零，B对；物体竖直上升时，重力做负功，C错；任何力都有可能做功，D错．【答案】 B3．有关功、功率和机械效率的说法中，正确的是()A．机械的功率越大，做的功就越多B．功率不同的机械，做的功可能相等C．机械做功的时间越少，功率就越大D．机械的功率越大，机械效率就越高由P＝Wt可得W＝Pt，做功的多少由功率和做功的时间两个量决定，功率大的机械做的功不一定多，选项A错误，选项B正确；只有做功时间没有对应时间内的功，无法比较功率，选项C错误；功率和机械效率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，选项D错误．【答案】 B4．一辆汽车以功率P1在平直公路上匀速行驶，若驾驶员突然减小油门，使汽车的功率减小为P2并继续行驶．若整个过程中阻力恒定不变，此后汽车发动机的牵引力将()A．保持不变B．不断减小C．突然减小，再增大，后保持不变D．突然增大，再减小，后保持不变由P1＝F v知，当汽车以功率P1匀速行驶时，F＝f，加速度a＝0.若突然减小油门，汽车的功率由P1减小到P2，则F突然减小．整个过程中阻力f恒定不变，即F<f，此时加速度a<0，所以汽车将减速．由P2＝F v知，此后保持功率P2不变继续行驶，v减小，F增大．当F＝f时，汽车不再减速，而以一较小速度匀速行驶，牵引力不再增大．【答案】 C5．(2016·济南高一检测)质量为1 kg的物体从足够高处自由下落，不计空气阻力，g取10 m/s2，则开始下落1 s末重力的功率是()【导学号：01360031】A．100 W B．50 WC．200 W D．150 W自由落体运动的物体，从开始下落1 s时的瞬时速度为v＝gt＝10 m/s，则根据公式P＝F v可知，此时重力的功率为P＝mg v＝100 W，选项A正确，其他选项均错．【答案】 A6．某机械的效率是80%，它对外做了1 000 J的有用功，这台机械消耗的能量是()A．1 000 J B．800 JC．1 200 J D．1 250 J由η＝W有用W总可得，该机械消耗的总能量W总＝W有用η＝1 0000.80J＝1 250 J，故D正确．【答案】 D7．汽车以恒定的功率P在水平路面上行驶时的最大速度为v max，设汽车所受的阻力不变，则下列说法中正确的是()【导学号：01360032】A．汽车在启动过程中的牵引力为P/v maxB．汽车所受的阻力大小为P/v maxC．当汽车的速度为12v max时的牵引力为P2v maxD．汽车牵引力的最大值为P/v max由P＝F v可知，当功率P一定时，牵引力F∝1v，所以随速度v的增大，牵引力减小，当v＝v max时，f＝F＝Pv max，若v＝12v max，则F＝2Pv max，故A、C、D均错，B正确．【答案】 B8．如图1所示，重物P放在粗糙的水平板OM上，当水平板绕O端缓慢抬高，在重物P开始滑动之前，下列说法中正确的是()图1A．P受到的支持力不做功B ．P 受到的支持力做正功C ．P 受到的摩擦力不做功D ．P 受到的摩擦力做负功摩擦力时刻与运动方向垂直，不做功，支持力时刻与运动方向相同，做正功，故选B 、C.【答案】 BC9．一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图2所示．设该物体在t 0和2t 0时刻相对于出发点的位移分别是s 1和s 2，速度分别是v 1和v 2，合外力从开始至t 0时刻做的功是W 1，从t 0至2t 0时刻做的功是W 2，则( )图2A ．s 2＝5s 1 v 2＝3v 1B ．s 1＝9s 2 v 2＝5v 1C ．s 2＝5s 1 W 2＝8W 1D ．v 2＝3v 1 W 2＝9W 1由题意和图象可知，在开始至t 0时刻物体的加速度为F 0m ，t 0时刻的速度为v 1＝a 1t 0＝F 0t 0m ，位移为s 1＝12a 1t 20＝F 0t 202m ，外力做功W 1＝F 0s 1＝F 20t 22m ；从t 0至2t 0时刻物体的加速度为2F 0m ，2t 0时刻的速度为v 2＝v 1＋a 2t 0＝3F 0t 0m ，此阶段的位移为s 2′＝v 1t 0＋12a 2t 20＝2F 0t 20m ，故2t 0时刻相对于出发点的位移s 2＝5F 0t 202m ，外力做功W 2＝2F 0s 2′＝4F 20t 20m ，综合上述可知s 2＝5s 1，v 2＝3v 1，W 2＝8W 1，故A 、C 正确．【答案】 AC10．在平直路面上运动的汽车的额定功率为50 kW ，若其总质量为2.5 t ，在水平路面上所受的阻力为5×103 N ．则下列说法中正确的是( )【导学号：01360033】A ．汽车所能提供的最大牵引力为5×103 NB ．汽车所能达到的最大速度是10 m/sC ．汽车以0.5 m/s 2的加速度由静止开始做匀加速运动的最长时间为20 sD ．汽车以0.5 m/s 2的加速度由静止开始做匀加速运动的最长时间为16 s 当汽车速度达到最大时，牵引力最小F ＝f ，故选项A 错误；由P ＝F v 得汽车所能达到的最大速度v max ＝P f ＝50×1035×103 m/s ＝10 m/s ，选项B 正确；汽车以恒定的加速度a 做匀加速运动，能够达到的最大速度为v ，则有Pv －f ＝ma ，解得v ＝Pf ＋ma ＝50×1035×103＋2.5×103×0.5m/s ＝8 m/s.由v ＝at 得，这一过程维持的时间t ＝v a ＝80.5 s ＝16 s ，选项D 正确．【答案】 BD二、计算题(共3小题，共40分)11．(12分)质量为5 kg 的物体静止于水平地面上，现对物体施以水平方向的恒定拉力，1 s 末将拉力撤去，物体运动的v －t 图象如图3所示，试求：图3(1)滑动摩擦力在0～3 s 内做的功； (2)拉力在1 s 末的功率．(1)根据v －t 图象知，撤去拉力后物体加速度大小： a 2＝ΔvΔt ＝6 m/s 2撤去拉力后，物体只受摩擦力，则 f ＝ma 2＝30 N 物体在3 s 内的位移 s ＝3×122 m ＝18 m摩擦力做的功为： W f ＝－fs ＝－540 J.(2)撤去拉力F 之前，由牛顿第二定律 得：F －f ＝ma 1根据v －t 图象知，第1 s 内加速度： a 1＝ΔvΔt ＝12 m/s 2 由瞬时功率公式得： P ＝F v ＝1 080 W.【答案】 (1)－540 J (2)1 080 W12．(12分)上海世博会期间，新能源汽车成为园区的主要交通工具，其中有几百辆氢燃料电池汽车．氢在发动机内燃烧过程中，只会排出水蒸气而无其他废气排出，因此不会产生温室效应．有一辆氢燃料电池汽车重6 t ，阻力是车重的0.05倍，最大输出功率为60 kW ，求： 【导学号：01360034】(1)车以a ＝0.5 m/s 2从静止匀加速起动，能有多长时间维持匀加速运动？ (2)最大行驶速度为多少？(1)设车匀加速起动时间为t ，则有 F －f ＝ma ① P ＝F v ′② v ′＝at ③ 由①②③解得t ＝Pma 2＋fa解得t ＝20 s.(2)当速度继续增大时，F 减小，a 减小．当F ＝f 时a ＝0，速度最大， 所以v ＝Pf ＝20 m/s.【答案】 (1)20 s (2)20 m/s13．(16分)汽车发动机的额定功率P ＝60 kW ，若其总质量为m ＝5 t ，在水平路面上行驶时，所受阻力恒为f ＝5.0×103 N ，则：(1)汽车保持恒定功率启动时：①求汽车所能达到的最大速度v max . ②当汽车加速度为2 m/s 2时，速度是多大？③当汽车速度是6 m/s 时，加速度是多大？(2)若汽车以a ＝0.5 m/s 2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？汽车在运动中所受的阻力大小为：f ＝5.0×103 N.(1)汽车保持恒定功率启动时，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减小到零时，速度达到最大．①当a ＝0时速度最大，所以，此时汽车的牵引力为 F 1＝f ＝5.0×103 N ， 则汽车的最大速度为v max ＝PF 1＝6×1045.0×103 m/s ＝12 m/s.②当汽车的加速度为2 m/s 2时，牵引力为F 2，由牛顿第二定律得： F 2－f ＝ma ，F 2＝f ＋ma ＝5.0×103 N ＋5.0×103×2 N ＝1.5×104 N ， 汽车的速度为v ＝PF 2＝6×1041.5×104 m/s ＝4 m/s.③当汽车的速度为6 m/s 时，牵引力为F 3＝P v ＝6×1046 N ＝1×104 N ．由牛顿第二定律得 F 3－f ＝ma ， 汽车的加速度为a ＝F 3－f m ＝1×104－5.0×1035×103m/s 2＝1 m/s 2. (2)当汽车以恒定加速度a ＝0.5 m/s 2匀加速运动时，汽车的牵引力为F 4，由牛顿第二定律得F 4－f ＝ma ，F 4＝f ＋ma ＝5.0×103 N ＋5×103×0.5 N ＝7.5×103 N.汽车匀加速运动时，其功率逐渐增大，当功率增大到等于额定功率时，匀加速运动结束，此时汽车的速度为v t ＝PF 4＝6×1047.5×103m/s ＝8 m/s.则汽车匀加速运动的时间为： t ＝v t a ＝80.5 s ＝16 s.【答案】 (1)①12 m/s ②4 m/s ③1 m/s 2 (2)16 s章末综合测评(第二章)(用时：60分钟 满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．如图1所示，质量为m 的物体P 放在光滑的倾角为θ的斜面体上，同时用力F 向右推斜面体，使P 与斜面体保持相对静止．在前进水平位移为x 的过程中，斜面体对P 做功为( )图1A ．Fx B.12mg sin θ·x C ．mg cos θ·xD ．mg tan θ·x斜面对P 的作用力垂直于斜面，其竖直分量为mg ，所以水平分量为mg tan θ，做功为水平分量的力乘以水平位移．【答案】 D2．一小石子从高为10 m 处自由下落，不计空气阻力，经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能(以地面为参考平面)，g 取10 m/s 2，则该时刻小石子的速度大小为()【导学号：01360074】A．5 m/s B．10 m/sC．15 m/s D．20 m/s设小石子的动能等于它的重力势能时速度为v，根据机械能守恒定律得mgh＝mgh′＋12m v2由题意知mgh′＝12m v2，所以mgh＝m v2故v＝gh＝10 m/s，B正确．【答案】 B3．质量为2 t的汽车，发动机的牵引力功率为30 kW，在水平公路上，能达到的最大速度为15 m/s，当汽车的速度为10 m/s时的加速度大小为() A．0.5 m/s2B．1 m/s2C．1.5 m/s2D．2 m/s2当汽车达到最大速度时，即牵引力等于阻力时，则有P＝F v＝f v mf＝Pv m＝30×10315N＝2×103 N当v＝10 m/s时，F＝Pv＝30×10310N＝3×103 N所以a＝F－fm＝3×103－2×1032×103m/s2＝0.5 m/s2.【答案】 A4．在光滑的地板上，用水平拉力分别使两个物块由静止获得相同的动能，那么可以肯定()A．水平拉力相等B．两物块质量相等C．两物块速度变化相等D．水平拉力对两物块做功相等两物块动能的改变量相等，根据动能定理可知，水平力对两物块做的功相等，选项D正确，其他选项均不能肯定．【答案】 D5．如图2所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m (包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h 处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为13g .在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是( )【导学号：01360075】图2A ．运动员减少的重力势能全部转化为动能B ．运动员获得的动能为13mgh C ．运动员克服摩擦力做功为23mgh D ．下滑过程中系统减少的机械能为13mgh运动员的加速度为13g ，沿斜面：12mg －f ＝m ·13g ，f ＝16mg ，W f＝16mg ·2h ＝13mgh ，所以A 、C 项错误，D 项正确；E k ＝mgh －13mgh ＝23mgh ，B 项错误．【答案】 D6．质量为m 的物体由固定在地面上的斜面顶端匀速滑到斜面底端，斜面倾角为θ，物体下滑速度为v ，如图3所示，以下说法中正确的是( )图3A ．重力对物体做功的功率为mg v sin θB ．重力对物体做功的功率为mg vC ．物体克服摩擦力做功的功率为mg v sin θD ．物体克服摩擦力做功的功率为mg v物体沿斜面匀速下滑，说明沿斜面方向的摩擦力f ＝mg sin θ，根据功率公式P＝F v cos α(式中α是F与v的夹角)，则重力的功率P G＝mg v cos(90°－θ)＝mg v sin θ，A对，B错；物体克服摩擦力做功的功率P f＝f·v＝mg v sin θ，C对，D 错．【答案】AC7．一辆汽车在平直公路上以速度v0开始加速行驶，经时间t后，前进了距离s，此时恰好达到其最大速度v m.设此过程中发动机始终以额定功率P工作，汽车所受阻力为f，则在这段时间里，发动机所做的功为()【导学号：01360076】A．fs B．PtC.12m v2m＋fs－12m v2D．fv0＋v m2·t由功率定义有：W＝Pt.由动能定理有：W－fs＝12m v2m－12m v2，得W＝12m v2m＋fs－12m v2.故选项B、C正确．【答案】BC8．(2016·宁德高一检测)质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()A．他的动能减少了FhB．他的重力势能减少了mghC．他的机械能减少了(F－mg)hD．他的机械能减少了FhW合＝－(F－mg)h，所以动能减少(F－mg)h；W G＝mgh，重力势能减少mgh，除重力以外其他力做功W＝－Fh，所以机械能减少Fh，故B、D正确．【答案】BD二、实验题(共2小题，18分)9．(8分)使用如图4甲所示的装置验证机械能守恒定律，打出一条纸带如图乙所示．图乙中O是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F、…是依次打出的点迹，量出OE间的距离为l，DF间的距离为s，已知打点计时器打点的周期是T＝0.02 s.图4(1)上述物理量如果在实验误差允许的范围内满足关系式________，即验证了重物下落过程中机械能是守恒的．(2)如果发现图乙中OA距离大约是4 mm，则出现这种情况的原因可能是________，如果出现这种情况，上述的各物理量间满足的关系式可能是________．(1)由纸带上数据v E＝s2T，则E k＝12m v2E＝12ms24T2E p＝mgl，故关系式为gl＝s2 8T2.(2)若OA＝4 mm，则O点不是重物开始下落打出的点．说明是先释放纸带，后接通电源，故得到的关系式为mgl＜12m v2E，即gl＜s28T2.【答案】(1)gl＝s28T2(2)先释放纸带，后接通电源gl＜s2 8T210．(10分)(2016·陕西名校联考)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：【导学号：01360077】图5①摆好实验装置如图5所示．②将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．③在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线P上．④释放小车，打开打点计时器的电源，打出一条纸带．(1)在多次重复实验得到的纸带中取出较为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm.②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出拉力对小车做的功为________J，小车动能的增量为________J.(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是(至少说出两种可能)：________.(1)拉力对小车做的功W＝mg·s＝0.196 N.小车动能的增量ΔE k＝12M v2＝0.1 J.(2)①小车的质量不是远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力；③操作错误，实验时先放开小车，后接通电源．【答案】(1)0.1960.1(2)①小车质量没有远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力；③错误操作：先放小车，后开电源三、计算题(共2小题，34分)11.(16分)在世界锦标赛中，冰壶运动引起了人们的关注．冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如图6所示，运动员将静止于O点的冰壶(视为质点)沿直线OO′推到A点放手，此后冰壶沿AO′滑行，最后停于C点．已知冰面与各冰壶间的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，AC＝L，CO′＝r，重力加速度为g.【导学号：01360078】图6(1)求冰壶在A点的速率；(2)若将BO′段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ，原只能滑到C点的冰壶能停于O′点，求A点与B点之间的距离．(1)从A到C，由动能定理有－μmgL＝0－12m v2A，得v A＝2μgL.(2)从A到O′，由动能定理有－μmgs－0.8μmg(L＋r－s)＝0－12m v2A得s＝L－4r.【答案】(1)2μgL(2)L－4r12．(18分)如图7所示，质量为m的长木块A静止于光滑水平面上，在其水平的上表面左端放一质量为m的滑块B，已知木块长为L，它与滑块之间的动摩擦因数为μ，现用水平向右的恒力F拉滑块B.图7(1)当长木块A的位移为多少时，B从A的右端滑出？(2)求上述过程中滑块与木块之间产生的内能．(1)设B从A的右端滑出时，A的位移为l，A、B的速度分别为v A、v B，由动能定理得μmgl＝12m v2A(F－μmg)·(l＋L)＝12m v2B又由等时性可得v A a A＝v Ba B(其中a A＝μg，a B＝F－μmgm)解得l＝μmgLF－2μmg.(2)由功能关系知，拉力F做的功等于A、B动能的增加量和A、B间产生的内能，即有F(l＋L)＝12m v2A＋12m v2B＋Q解得Q＝μmgL.【答案】(1)μmgLF－2μmg(2)μmgL章末综合测评(第三章)(用时：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．游泳运动员以恒定的速率垂直于河岸渡河，当水速突然变大时，对运动员渡河时间和经历的路程产生的影响是()【导学号：01360114】A．路程变大，时间延长B．路程变大，时间缩短C．路程变大，时间不变D．路程和时间均不变运动员渡河可以看成是两个运动的合运动：垂直河岸的运动和沿河岸的运动．运动员以恒定的速率垂直河岸渡河，在垂直河岸方向的分速度恒定，由分运动的独立性原理可知，渡河时间不变；但是水速变大，沿河岸方向的运动速度变大，因时间不变，则沿河岸方向的分位移变大，总路程变大，故选项C 正确．【答案】 C2．如图1所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度v 匀速向右运动到如图所示位置时，物体P 的速度为( )图1A ．vB ．v cos θ C.v cos θD ．v cos 2 θ如图所示，绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，沿绳子方向的速度等于P 的速度，根据平行四边形定则得，v P ＝v cos θ，故B 正确，A 、C 、D 错误．【答案】 B3．(2016·汕头高一检测)将一小球以初速度v 从地面竖直上抛后，经过4 s 小球离地面高度为6 m ，若要使小球竖直上抛后经2 s 到达相同高度，g 取10 m/s 2.不计阻力，则初速度v 0应( )A ．大于vB ．小于vC ．等于vD ．无法确定由公式h ＝v 0t －12gt 2得4 s 时，初速度v ＝21.5 m/s,2 s 时初速度v 0＝13 m/s ，故选B.【答案】 B4．弹道导弹是指在火箭发动机推力作用下按预定轨道飞行，关闭发动机后按自由抛体轨迹飞行的导弹，如图2所示．若关闭发动机时导弹的速度是水平的，不计空气阻力，则导弹从此时起水平方向的位移( ) 【导学号：01360115】图2 A．只由水平速度决定B．只由离地高度决定C．由水平速度、离地高度共同决定D．与水平速度、离地高度都没有关系不计空气阻力，关闭发动机后导弹水平方向的位移x＝v0t＝v02hg，可以看出水平位移由水平速度、离地高度共同决定，选项C正确．【答案】 C5．以初速度v0水平抛出一个物体，经过时间t物体的速度大小为v，则经过时间2t，物体速度大小的表达式正确的是()A．v0＋2gt B．v＋gtC.v20＋(2gt)2D.v2＋2(gt)2物体做平抛运动，v x＝v0，v y＝g·2t，故2t时刻物体的速度v′＝v2x＋v2y＝v20＋(2gt)2，C正确，A错误；t时刻有v2＝v20＋(gt)2，故v′＝v2＋3(gt)2，B、D错误．【答案】 C6．如图3所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块，分别落到A、B两处．不计空气阻力，则落到B处的石块()【导学号：01360116】图3A．初速度大，运动时间短B．初速度大，运动时间长C ．初速度小，运动时间短D ．初速度小，运动时间长由于B 点在A 点的右侧，说明水平方向上B 点的距离更远，而B 点距抛出点竖直方向上的距离较小，故运动时间较短，二者综合说明落在B 点的石块的初速度较大，故A 正确，B 、C 、D 错误．【答案】 A7．如图4所示，P 是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B 点以某速度v 0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A 点沿圆弧切线方向进入轨道．O 是圆弧的圆心，θ1是OA 与竖直方向的夹角，θ2是BA 与竖直方向的夹角，则( )图4A.tan θ2tan θ1＝2B ．tan θ1tan θ2＝2 C.1tan θ1tan θ2＝2D.tan θ1tan θ2＝2由题意知：tan θ1＝v y v 0＝gt v 0，tan θ2＝x y ＝v 0t 12gt 2＝2v 0gt .由以上两式得：tan θ1tan θ2＝2，故B 项正确．【答案】 B8．一物体做平抛运动，先后在两个不同时刻的速度大小分别为v 1和v 2，时间间隔为Δt ，那么( )A ．v 1和v 2的方向一定不同B ．v 1<v 2C ．由v 1到v 2的速度变化量Δv 的方向不一定竖直向下D ．由v 1到v 2的速度变化量Δv 的大小为g Δt平抛运动的轨迹是曲线，某时刻的速度方向为该时刻轨迹的切线方向，不同时刻方向不同，A 对；v 0不变，v y ∝t ，所以v 2>v 1，B 对；由Δv ＝g Δt 知Δv 方向一定与g 方向相同即竖直向下，大小为g Δt ，C 错，D 对．【答案】ABD9．(2016·衡水高一检测)如图5所示，一小球以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上，并立即反方向弹回．已知反弹速度的大小是入射速度大小的34，则下列说法中正确的是()图5【导学号：01360117】A．在碰撞中小球的速度变化大小为7 2 v0B．在碰撞中小球的速度变化大小为1 2 v0C．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离的比为 3D．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为3 2小球垂直落到斜面上，根据平行四边形定则将速度分解，如图所示，则v＝v0sin 30°＝2v0，反弹后的速度大小为v′＝34v＝32v0，碰撞中小球的速度变化大小为Δv＝v′－v＝72v0，选项A正确，选项B错误；小球在竖直方向下落的距离为y＝v2y2g＝(v cos 30°)22g＝3v202g，水平方向通过的距离为x＝v0t＝v0·v cos 30°g＝3v20g，位移之比为yx＝32，选项D正确，选项C错误．【答案】AD10.(2016·宁德高一期末)如图6所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后．先沿杆向上运动．设某时刻物块A运动的速度大小为v A，小球B运动的速度大小为v B，轻绳与杆的夹角为θ.则()图6A．v A＝v B cos θB．v B＝v A cos θC．小球B减小的重力势能等于物块A增加的动能D．当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大A的速度可分解为沿绳方向上的v A1和垂直绳方向上的v A2，有v A1＝v A cosθ＝v B，得v A＝v Bcos θ，A错，B对；由能量守恒定律知，小球B减小的重力势能转化为A、B系统的动能与A的重力势能，C错；在由图示位置上升至与滑轮等高的过程中，绳的拉力对A做正功，A的机械能增加，过了此位置继续上升，绳的拉力对A做负功，A的机械能减小，故在与滑轮等高时A机械能最大，D对．【答案】BD二、计算题(共3小题，40分)11．(12分)一人带一猴在表演杂技，如图7所示，直杆AB长h＝8 m，猴子在直杆上由A向B匀速向上爬，同时人用肩顶着直杆水平匀速移动．已知在5 s 内，猴子由A运动到B，而人也由甲位置运动到了乙位置．已知s＝6 m，求：【导学号：01360118】图7(1)猴子相对地面的位移大小；(2)猴子相对地面的速度大小．(1)猴子对地的位移AB′为猴子相对于人的位移AB与人对地的位移AA′的矢量和，所以AB ′＝(AB )2＋(AA ′)2＝h 2＋s 2 ＝82＋62 m ＝10 m.(2)猴子相对于地的速度v ＝AB ′t ＝105 m/s＝2 m/s.【答案】 (1)10 m (2)2 m/s12．(12分)如图8所示，飞机距地面高为H ＝500 m ，v 1＝100 m/s ，追击一辆速度为v 2＝20 m/s 的同向行驶的汽车，欲使投弹击中汽车，飞机应在距汽车多远处投弹？(g 取10 m/s 2，不计空气阻力)图8由H ＝12gt 2，得炸弹下落时间t ＝2H g ＝2×50010 s ＝10 s ，由水平方向的位移关系知：v 1t －v 2t ＝s .解得s ＝800 m.【答案】 800 m13．(16分)如图9所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m ＝1.0 kg 的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因数μ＝0.25，且与台阶边缘O 点的距离s ＝5 m ．在台阶右侧固定了一个1/4圆弧挡板，圆弧半径R ＝5 2 m ，今以O 点为原点建立平面直角坐标系．现用F ＝5 N 的水平恒力拉动小物块，已知重力加速度g 取10 m/s 2.图9(1)为使小物块不能击中挡板，求拉力F 作用的最长时间；(2)若小物块在水平台阶上运动时，水平恒力一直作用在小物块上，当小物块过O点时撤去拉力，求小物块击中挡板上的位置的坐标．(1)为使小物块不会击中挡板，设拉力F作用最长时间t1时，小物块刚好运动到O点．由牛顿第二定律得：F－μmg＝ma1解得：a1＝2.5 m/s2减速运动时的加速度大小为：a2＝μg＝2.5 m/s2由运动学公式得：s＝12a1t21＋12a2t22而a1t1＝a2t2解得：t1＝t2＝ 2 s.(2)水平恒力一直作用在小物块上，由运动学公式有：v20＝2a1s解得小物块到达O点时的速度为：v0＝5 m/s小物块过O点后做平抛运动．水平方向：x＝v0t竖直方向：y＝12gt2又x2＋y2＝R2解得位置坐标为：x＝5 m，y＝5 m.【答案】(1) 2 s(2)x＝5 m，y＝5 m章末综合测评(第四章)(用时：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．(2016·长沙高一检测)对于物体做匀速圆周运动，下列说法中正确的是()【导学号：01360153】A ．其转速与角速度成反比，其周期与角速度成正比B ．运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述C ．匀速圆周运动的速度保持不变D ．做匀速圆周运动的物体，其加速度保持不变由公式ω＝2πn 可知，转速和角速度成正比，由ω＝2πT 可知，其周期与角速度成反比，故A 错误；运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述，所以B 正确；匀速圆周运动的速度大小不变，但速度方向在变，所以C 错误；匀速圆周运动的加速度大小不变，方向在变，所以D 错误．【答案】 B2．如图1所示，一辆卡车在水平路面上行驶，已知该车轮胎半径为R ，轮胎转动的角速度为ω，关于各点的线速度大小下列说法错误的是( )图1A ．相对于地面，轮胎与地面的接触点的速度为0B ．相对于地面，车轴的速度大小为ωRC ．相对于地面，轮胎上缘的速度大小为ωRD ．相对于地面，轮胎上缘的速度大小为2ωR因为轮胎不打滑，相对于地面，轮胎与地面接触处保持相对静止，该点相当于转动轴，它的速度为零，车轴的速度为ωR ，而轮胎上缘的速度大小为2ωR ，故选项A 、B 、D 正确，C 错误．【答案】 C3．一小球沿半径为2 m 的轨道做匀速圆周运动，若周期T ＝4 s ，则( )【导学号：01360154】A ．小球的线速度大小是0.5 m/sB ．经过4 s ，小球的位移大小为4π mC ．经过1 s ，小球的位移大小为2 2 m。
新教材鲁科版高中物理选择性必修第二册第2章电磁感应及其应用 课时练习题及章末测验 含解析
第2章电磁感应及其应用1、科学探究：感应电流的方向.................................................................................... - 1 -2、法拉第电磁感应定律................................................................................................ - 6 -3、自感现象与涡流...................................................................................................... - 12 -电磁感应定律综合问题................................................................................................ - 17 - 章末综合测验................................................................................................................ - 25 -1、科学探究：感应电流的方向考点一楞次定律的理解1．(多选)下列说法正确的是( )A．感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反B．感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场的磁通量的变化情况有关C．楞次定律只能判定闭合回路中感应电流的方向D．楞次定律可以判定不闭合的回路中感应电动势的方向BD[感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，如果是因磁通量的减小而引起的感应电流，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，阻碍磁通量的减小；反之，则感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反，阻碍磁通量的增大，故A项错误，B项正确；楞次定律既可以判定闭合回路中感应电流的方向，也可以判定不闭合回路中感应电动势的方向，C项错误，D项正确。
鲁科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第2章 电磁感应及其应用 本章整合 (2)
(2)用法拉第电磁感应定律确定感应电动势的大小,用楞次定律或右手定则
确定感应电动势的方向。
(3)分清内外电路,画出等效电路图。
(4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、焦耳热等公式联
立求解。
典例2 如图所示,MN、PQ为平行光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不
计),MN、PQ相距L=50 cm,导体棒AB在两轨道间的电阻为r=1 Ω,且可以
D.保持S闭合,将滑动变阻器R的滑片向左移
解析 由安培定则知,闭合开关S瞬间,线圈M在其内部产生向左的磁通量,则
通过线圈N的磁通量向左增加,由楞次定律知感应电流磁场向右,通过电流
计的电流为从左到右,则电流计指针向“-”接线柱偏转,故A错误;保持S断开,
则线圈M中没有电流,没有磁通量通过铁芯,电流计不偏转,故B错误;保持S
体棒的有效长度 l=2vttan
流
I= ,整理可得
2 3
30°= vt,此时的感应电动势
3
2 3 2
I=
t,由于
3
E=Blv,回路中的电
I 与 t 成正比,所以图像为一条过坐标原点的
倾斜直线,A 正确;热功率 P=I2R=
2 3 2
3
的一部分,B 错误;线框所受安培力大小
2
4 2 4 2
大于线框的边长,且运动过程中ab始终与PQ保持平行。在线框从开始进入
磁场区域到完全进入磁场区域的过程中,下列四幅图中可正确反映线框中
的感应电流I、热功率P、外力F以及通过线框横截面的电荷量q随时间t或
时间的二次方t2的变化规律的是(
)
答案 AC
解析 设线框进入磁场时的速度为 v,总电阻为 R,经过时间 t,切割磁感线的导
新教材2024_2025学年高中物理第2章电磁感应及其应用测评鲁科版选择性必修第二册
第2章测评(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.在如图所示的电路中,三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1<R2<R3,电感L的直流电阻可忽视,D为志向二极管。
开关S从闭合状态突然断开时,下列推断正确的是()A.L1渐渐变暗,L2、L3均先变亮然后渐渐变暗B.L1渐渐变暗,L2马上熄灭,L3先变亮然后渐渐变暗C.L2马上熄灭,L1、L3均渐渐变暗D.L1、L2、L3均先变亮,然后渐渐变暗2.如图所示,绕在铁芯上的线圈M与电源、滑动变阻器和开关组成了一个闭合回路,在铁芯的右端,线圈P与电流表连成闭合电路。
下列说法正确的是()A.开关S闭合,电路稳定后,线圈P中有感应电流,线圈M、P相互排斥B.开关S闭合,电路稳定后,使变阻器滑片向左匀速移动,线圈P中有感应电流,线圈M、P相互排斥C.开关S闭合,电路稳定后,使变阻器滑片向右匀速移动,线圈P中有感应电流,线圈M、P相互排斥D.开关S闭合瞬间,线圈P中有感应电流,线圈M、P相互吸引3.如图所示的金属线框,面积为S,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场的方向与线框平面成θ角,线框从图示实线位置,以线框ab边为轴顺时针转过90°到虚线位置时,所用时间为T,则该过程()A.在初始位置时,穿过线圈的磁通量Φ=BS cos θB.线框中磁通量的变更量为ΔΦ=0C.线框中感应电流方向先沿adcba方向再沿abcda方向D.线框中产生的平均感应电动势为4.(2024福建福州平潭岚华中学期末)如图甲所示,面积为0.4 m2的100匝线圈处在匀强磁场中,线圈电阻r=4 Ω,磁场方向垂直线圈平面对里,磁感应强度随时间变更的规律如图乙所示,定值电阻R=6 Ω。
在0~10 s内()A.线圈产生的感应电动势匀称增大B.线圈产生的感应电流沿顺时针方向C.a、b两点间电压U ab=4 VD.通过电阻R的电荷量为4 C二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分,每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
2020-2021学年高中物理第2章电磁感应及其应用阶段复习课课件鲁科版选择性必修2-2020_2
⑥
E= U
⑦
d
mg=qE
⑧
m B ld
q M sin
联立②⑥⑦M ⑧g B s 解lin 得 R2 xM =B g R 2ls 2in 2q m M B siln d
【解析】选B。金属杆从轨道上由静止滑下，经足够长时间后，速度达到最大
值vm，此后金属杆做匀速运动。杆受重力、轨道的支持力和安培力如图所示。
安培力F= B l v m ，l B 对金属杆列平衡方程式：mgsinα=
R
B 2，lR2 v则m vm=
mgsin R 。 B2l 2
由此式可知，B增大，vm减小；α增大，vm增大；R变小，vm变小；m变小，
小恒定，结合 B2L2 (v2－=vm1)1a1、F安MN= B2L2 (v可2－知v1，) 金属框的加速度
R
R
大小趋于恒定值，导体棒所受安培力大小也趋于恒定值，故选项B、C正确；
整个运动过程可用速度-时间图像描述，如图，则金属框的速度会一直增大，
导体棒到金属框bc边的距离也会一直增大，故选项A、D错误。
【解析】选A、C。由题意可知，两棒组成的系统动量守恒，由动量守恒定律
得mv0=2mv′，最终两棒共速，速度为 v 0 ，此时电路中电流为0，故C正确，
2
D错误；由C知，I不是线性变化，又由I= B l v (R为每个棒的电阻)知，v不是线
2R
性变化，v1是逐渐减小到
v0 2
，v2是逐渐增大到
v 2
【方法技巧】图像问题解题技巧 (1)电磁感应中的图像问题的分析，要抓住磁通量的变化是否均匀，从而推知 感应电动势(电流)是否大小恒定，用楞次定律或右手定则判断出感应电动势 (感应电流)的方向，从而确定其正负以及在坐标中的范围。分析回路中的感 应电动势或感应电流的大小，要利用法拉第电磁感应定律来分析，有些图像 还需要画出等效电路图来辅助分析。 (2)不管是哪种类型的图像，都要注意图像与解析式(物理规律)和物理过程的 对应关系，都要用图线的斜率、截距的物理意义去分析问题。
鲁科版高中物理选择性必修第2册课后习题 第2章 电磁感应及其应用 第1节 科学探究 感应电流的方向
第2章电磁感应及其应用第1节科学探究:感应电流的方向课后篇巩固提升必备知识基础练1.(四川达州质检)如图,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且相互绝缘。
当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向( )A.向左B.向右C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里MN中电流突然减小时,单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小,根据楞次定律,单匝矩形线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向,由左手定则可知,线圈所受安培力的合力方向向右,选项B正确。
2.(湖南益阳期末)如图所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行。
当开关S接通瞬间,两铜环的运动情况是( )A.同时向两侧分开B.同时向螺线管靠拢C.一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断D.同时向两侧分开或同时向螺线管靠拢,因电源正负极未知,无法具体判断,通电螺线管产生磁场,穿过两侧铜环的磁通量都增加,由楞次定律可知,两环中感应电流的磁场与螺线管中磁场方向相反,即受到螺线管磁场的排斥作用,使两铜环分别向两侧分开,选项A正确。
3.(黑龙江双鸭山一中期末)如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别静止在螺线管的左右两侧,现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动,则ab和cd棒的运动情况是( )A.ab向左运动,cd向右运动B.ab向右运动,cd向左运动C.ab、cd都向右运动D.ab、cd保持静止,螺线管中磁感线方向向上,金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下,当滑动触头向左滑动时,螺线管中电流增大,因此磁场变强,即磁感应强度变大,回路中的磁通量增大,由楞次定律可知,感应电流方向为a→c→d→b→a,由左手定则可知ab受安培力方向向左,cd受安培力方向向右,故ab向左运动,cd向右运动。
只有A正确。
4.(多选)(四川宜宾一中期末)如图所示,在水平面上有一个闭合的线圈,将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中,在磁铁进入线圈的过程中,线圈中会产生感应电流,磁铁会受到线圈中电流的作用力,若从线圈上方俯视,关于感应电流和作用力的方向,以下判断正确的是( )A.若磁铁的N极向下插入,线圈中产生顺时针方向的感应电流B.若磁铁的S极向下插入,线圈中产生顺时针方向的感应电流C.无论N极向下插入还是S极向下插入,磁铁都受到向下的引力D.无论N极向下插入还是S极向下插入,磁铁都受到向上的斥力N极向下插入,穿过线圈的磁通量增加,磁场方向向下,根据楞次定律可知,线圈中产生逆时方向的感应电流,故A错误;若磁铁的S极向下插入,穿过线圈的磁通量增加,磁场方向向上,根据楞次定律可知,线圈中产生顺时针方向的感应电流,故B正确;根据安培定则判断可知,当N极向下插入时,线圈上端相当于N极;当S极向下插入,线圈上端相当于S 极,与磁铁的极性总相反,存在斥力,故C错误,D正确。
2024_2025学年新教材高中物理第2章电磁感应及其应用章末测评含解析鲁科版选择性必修2
章末综合测评(二) 电磁感应及其应用(时间：90分钟 分值：100分)1．(4分)下列说法正确的是( )A ．奥斯特发觉了电流磁效应，法拉第发觉了电磁感应现象B ．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中肯定会产生感应电流C ．线圈中磁通量改变越大，线圈中产生的感应电动势肯定越大D ．涡流的形成不遵循法拉第电磁感应定律A [由物理学史可知A 正确；B 项中闭合电路做切割磁感线运动且使磁通量改变才产生感应电流，故B 错误；C 项中，感应电动势与磁通量改变率成正比，故C 错误；涡流也是感应电流，也遵循法拉第电磁感应定律，D 项错误。
]2．(4分)关于线圈的自感系数、自感电动势的下列说法中正确的是( )A ．线圈中电流改变越大，线圈自感系数越大B ．对于某一线圈，自感电动势正比于电流的改变量C ．一个线圈的电流匀称增大，这个线圈的自感系数、自感电动势都不变D ．自感电动势总与原电流方向相反C [线圈的自感系数L 只由线圈本身的因素确定，选项A 错误；由E 自＝L ΔI Δt 知，E 自与ΔI Δt成正比，与ΔI 无干脆关系，选项B 错误，C 正确；E 自方向在电流增大时与原电流方向相反，在电流减小时与原电流方向相同，选项D 错误。
]3．(4分)图甲为列车运行的俯视图，列车首节车厢下面安装一块电磁铁，电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场，列车经过放在铁轨间的线圈时，线圈产生的电脉冲信号传到限制中心，如图乙所示。
则列车的运动状况可能是( )甲 乙A ．匀速运动B ．匀加速运动C ．匀减速运动D ．变加速运动C [当列车通过线圈时，线圈的左边及右边先后切割磁感线，由E ＝Blv 可得电动势的大小由速度v 确定，由题图可得线圈产生的感应电动势匀称减小，则列车做匀减速运动，选项C 正确。
]4.(4分)如图所示，将一半径为r 的金属圆环在垂直于环面的磁感应强度为B 的匀强磁场中用力握中间使其变成“8”字形态，并使上、下两圆半径相等。
《第2章 电磁感应及其应用》试卷及答案_高中物理选择性必修 第二册_鲁科版_2024-2025学年
《第2章电磁感应及其应用》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列关于电磁感应现象的描述，正确的是（）A、闭合回路中部分导体做切割磁感线运动时，回路中一定有感应电流产生。
B、当导体在磁场中运动时，只要存在运动，导体中就一定有感应电流产生。
C、电磁感应现象是法拉第在1831年发现的。
D、闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体两端才会出现电势差。
2、在下列关于电磁感应现象的叙述中，正确的是（）A、磁通量变化越大，感应电动势越大。
B、感应电流的方向与磁感线方向有关。
C、闭合回路中的感应电流方向总是与导体运动方向相反。
D、感应电流的方向与导体运动方向和磁感线方向都无关。
3、为一个圆环形导体，有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过的过程，环中感应电流的情况是（）A. 无感应电流B. 有逆时针方向的感应电流C. 有顺时针方向的感应电流D. 先逆时针方向后顺时针方向的感应电流4、A、B两个同轴线圈在同一平面，A线圈通有顺时针方向逐渐增加的电流I1，则穿过B线圈引起感应电流的磁通量Φ的方向和B线圈产生的感应电流I2的方向分别为（）A. 垂直纸面向内，I2逆时针方向B. 垂直纸面向内，I2顺时针方向C. 垂直纸面向外，I2逆时针方向D. 垂直纸面向外，I2顺时针方向5、下列叙述符合物理史实的是（）A. 法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流B. 楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化C. 伽利略在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系D. 奥斯特根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说6、医生给心脏疾病患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的血泵体外装置来代替心脏工作，推动血液循环。
为该装置的示意图，线圈固定在用软铁制成的活塞柄上，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。
2020_2021学年新教材高中物理第2章电磁感应及其应用单元评价含解析鲁科版选择性必修第二册
单元素养评价(二)(第2章)(90分钟100分)一、单项选择题：此题共8小题，每一小题3分，共24分。
在每一小题给出的四个选项中，只有一项为哪一项符合题目要求的。
1.某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如下列图，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设假如干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害。
当轿厢坠落到图示位置时，关于该装置，以下说法正确的答案是( )A.从下往上看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向B.从下往上看，金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向C.金属线圈B对轿厢下落有阻碍作用，A没有阻碍作用D.金属线圈B有收缩的趋势，A有扩X的趋势【解析】选D。
当电梯坠落至如题干图位置时，闭合金属线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从下往上看是顺时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流的方向从下往上看是逆时针方向，故A、B错误；结合A的分析可知，当电梯坠落至如题干图位置时，闭合线圈A、B 都在阻碍电梯下落，故C错误；闭合线圈A中向上的磁场减弱，B中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线圈B有收缩的趋势，A有扩X的趋势，故D正确。
2.无线充电技术是指不用传统的充电电源线连接到需要充电的终端设备上而能传输电能的技术。
如图甲是手机无线充电的实景图，图乙是充电原理示意图，充电板a、b端接交流电源后其内部的励磁线圈产生交变磁场，激发手机内的感应线圈c、d中产生感应电流，当充电板内的励磁线圈中通入图丙所示的交变电流时，感应线圈中的电流随时间的变化图像可能是( )【解析】选B。
分析图丙可知，励磁线圈中电流按余弦规律变化，电流周围产生磁场，如此B ∝i ab，根据楞次定律可知，在感应线圈中产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律可知，i cd∝∝，感应电流i cd按正弦规律变化，故C、D错误；分析图丙中前个周期，a到b的电流减小，根据安培定如此可知，产生竖直向上减小的磁场，根据楞次定律可知，感应线圈中产生竖直向上的感应磁场，根据安培定如此可知，感应电流由d到c，故前周期i cd 为负值，故B正确，A错误。
鲁科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第2章 电磁感应及其应用 习题课 电磁感应中的能量和动量问题
1 2 2
37°=0
2
解得
v= 2 2
1
对 cd 棒,因为 2mgsin 37°-μ·2mgcos 37°>0,故 cd 棒安培力必须垂直导轨平面
向下,根据左手定则可知磁感应强度 B2 沿导轨平面向上,cd 棒也匀速运动,则
有 2mgsin 37°-μ(2mgcos
将
1
37°+B2×
从离地面高h处由静止开始下落,最后落在水平地面上。磁铁下落过程中
始终保持竖直方向,并从圆环中心穿过圆环,而不与圆环接触。若不计空气
阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是(
BC
)
A.在磁铁下落的整个过程中,从上向下看圆环,圆环中的感应电流方向始终
为逆时针
B.在磁铁下落的整个过程中,从上向下看圆环,圆环中的感应电流方向先逆
金属杆做加速度逐渐减小的减速运动,最终两金属杆以共同的速度
匀速运动
能量
其中一个金属杆机械能的减少量等于另一个金属杆机械能的增加
观点
量与回路中产生的焦耳热之和
对于两导体棒在平直的光滑导轨上运动的情况,如果两棒所受的外
动量
力之和为零,则考虑应用动量守恒定律处理问题
观点
由B I L·Δt=m·Δv、q= I ·Δt可知,当题目中涉及电荷量或平均电流时,
针对训练1(多选)(2021湖南卷)两个完全相同的正方形匀质
金属框,边长为l,通过长为l的绝缘轻质杆相连,构成如图所示
的组合体。距离组合体下底边h处有一方向水平、垂直于纸
面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平,高度为l,左右
宽度足够大。把该组合体在垂直于磁场的平面内以初速度
v0水平无旋转抛出,设置合适的磁感应强度大小B使其匀速
2020_2021学年新教材高中物理第2章电磁感应及其应用阶段复习课课件鲁科版选择性必修第二册202
A.金属杆ab上滑过程与下滑过程通过电阻R的电量一样多 B.金属杆ab上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和大于 1 mv2
2
上滑过程与下滑过程摩擦力大小相等、位移相等，因此克服摩擦力做功相 等，则金属杆ab上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能一定相等，故C正 确；金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于装置产生的焦耳热与克服摩擦 力做功产生的热量之和，故D错误。
()
A.金属棒OA产生的感应电动势为2BωL2
B.金属棒所受安培力大小为 4 B 2 L 3
R
C.圆环上O、M两点间电压为BωL2
D.圆环上的电功率、D。金属棒OA转至虚线位置的瞬间，产生的感应电动势E=
BO电 此·M阻时棒lO为流相A·过R当，v 2金于A 金=属电B属×棒源棒4的，LO×电电M部4流动分2 为势L 电=：E8阻OBMIL==r2Bω=lBORM，，vL2MA则2 错，=OB误所、×；2以ML两金×金点属属2间2棒棒L的=OO2AM电B转所L势2至受ω差虚的，为线安此U位培O时M=置力外12 的大电EO瞬小M路=B间为总ω，：L2；
【补偿训练】
1.(多选)如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直纸面向里。
金属圆环半径为L，圆心为O1，OM为直径，总电阻为4R。金属棒OA长为4L、电 阻为2R。二者位于纸面内。现让金属棒绕O点以角速度ω沿顺时针方向匀速转
动，转动过程中金属棒与金属环接触良好，当金属棒转至图中虚线位置时，
高中物理第2章电磁感应及其应用第2节法拉第电磁感应定律分层作业课件鲁科版选择性必修第二册
为B的匀强磁场。现给导体棒一个水平向右的恒力,使其从静止开始做匀
加速直线运动,进入磁场前加速度大小为a0,然后进入磁场,运动一段时间后
达到一个稳定速度,平行轨道足够长,导体棒与平行导轨间的动摩擦因数处
处相等,忽略平行轨道的电阻。
(1)求导体棒最后的稳定速度的大小。
可知
0+
E=Bl 2
I=+3
=
=
1 2
Bl ω,由闭合电路欧姆定律可知回路中通过的电流为
2
2
,两式联立可得 I= 8 ,故 B 错误;该定值电阻两端的电压为 U=I·3r,
4
将前面求得电流值代入可得
上的热功率 P=I
3
U= ωBl2,故
8
3 2 2 4
·3r=
,故
确。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Δ
Δ
2-
E=n =n· ·S=n·
Δ
Δ
Δ
2
·
2
=
2
,选项
2Δ
B正
2.在水平桌面上,一个圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁
感应强度B1随时间t的变化关系如图甲所示,0~1 s内磁场方向垂直线框平
面向下,圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导
在铜环的圆心O处,另一端与铜环良好接触,整个装置处在磁感应强度大小
为B、方向竖直向上的匀强磁场中。现使铜棒OA以角速度ω逆时针(俯视)
匀速转动,A端始终在铜环上,定值电阻的阻值为3r,上方导线与O点连接,下
方导线与铜环连接,其他电阻不计。下列说法正确的是( C )
高中物理第2章电磁感应及其应用习题课电磁感应中的能量和动量问题分层作业课件鲁科版选择性必修第二册
存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度B=1.0 T。质量m=0.5 kg、
电阻r=0.4 Ω的金属棒ab垂直置于导轨上,现用沿导轨平面且垂直于金属
棒、大小为F=5.0 N的恒力使金属棒ab从静止开始沿导轨向上滑行,当金
程中,拉力所做功
2 2
2 2 2
2 2 2
W=2 s+2· ·(L-s)= (2L-s),故
刚出区域Ⅰ到刚进区域Ⅲ的过程中,回路中产生的焦耳热为
错误。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
C 正确;在 cd 边
2 2
Q=I2Rt= s,D
解析 (1)设两棒的长度分别为l和2l,所以电阻分别为R和2R,由于电路中任
何时刻电流均相等,根据焦耳定律Q=I2Rt可知Q1∶Q2=1∶2,则AB棒上产生
的焦耳热Q1=15 J。
(2)根据能量守恒定律有
1
Fs= 2
2
又vA∶vC=1∶2,Q2=30 J
代入数据得vA=4 m/s,vC=8 m/s。
A、B 错误;当线圈中心经过磁场边界时,回
2 2 2
,在线圈从开始进入磁场到其中心经过磁
场边界的过程中,感应电动势一直在变化,故回路中的平均电功率不等于经过
磁场边界时的瞬时电功率,故 C 错误;根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律,
通过导线某一横截面的电荷量为
Δ
q=
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
作用下在粗糙U形导轨上以速度v=2 m/s向右匀速滑动。两导轨间距离
2024_2025学年新教材高中物理第2章电磁感应及其应用测评含解析鲁科版选择性必修第二册
第2章测评(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024安徽铜陵浮山中学检测)如图所示,将两端刮掉绝缘漆的导线绕在一把锉刀上,一端接上电池(电池另一极与锉刀接触),手持导线的另一端,在锉刀上来回划动,由于锉刀表面凹凸不平,就会产生电火花。
下列说法中正确的是()电火花小试验A.产生电火花的回路只由导线与电池组成B.若导线端只向一个方向划动也能产生电火花C.锉刀采纳什么材料制成对试验没有影响D.自感电动势的方向与导线端划动的方向有关,产生电火花的回路由导线、锉刀与电池组成,故A错误;手持导线的另一端,在锉刀上来回划动时产生的电火花,是由于电路时通时断,在回路中产生自感电动势产生的,与导线运动的方向无关,如导线端只向一个方向划动也能产生电火花,故B正确;产生电火花的回路由导线、锉刀与电池组成,假如锉刀是绝缘体,则试验不能完成,故C错误;自感电动势的方向与电流接通或电流断开有关,与导线端划动的方向无关,故D错误。
2.(2024辽宁辽河油田二中期中)如图所示,绕在铁芯上的线圈M与电源、滑动变阻器和开关组成了一个闭合回路,在铁芯的右端,线圈P与电流表连成闭合电路。
下列说法正确的是() A.开关S闭合,电路稳定后,线圈P中有感应电流,线圈M、P相互排斥B.开关S闭合,电路稳定后,使变阻器滑片向左匀速移动,线圈P中有感应电流,线圈M、P相互排斥C.开关S闭合,电路稳定后,使变阻器滑片向右匀速移动,线圈P中有感应电流,线圈M、P相互排斥D.开关S闭合瞬间,线圈P中有感应电流,线圈M、P相互吸引S闭合,电路稳定后,线圈M中的电流不变,由安培定则可知,产生的磁场方向沿铁芯轴线向右,线圈P中的磁通量不变,故不会产生感应电流,M、P没有排斥作用,也没有吸引作用,故A错误;当开关S闭合,电路稳定后,滑片向左匀速移动,线圈M中的电流增大,因而穿过线圈P的磁通量增加,线圈P中产生感应电流,并且由楞次定律知,感应电流的磁场方向与线圈M的磁场方向相反,故M、P两线圈相互排斥,B正确;同理可知C错误;开关S闭合瞬间,线圈P中有感应电流,M、P相互排斥,所以D错误。
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电磁感应及其应用
(时间：90分钟 分值：100分)
1．(4分)下列说法正确的是( )
A ．奥斯特发现了电流磁效应，法拉第发现了电磁感应现象
B ．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流
C ．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
D ．涡流的形成不遵循法拉第电磁感应定律
A [由物理学史可知A 正确；
B 项中闭合电路做切割磁感线运动且使磁通量变化才产生感应电流，故B 错误；
C 项中，感应电动势与磁通量变化率成正比，故C 错误；涡流也是感应电流，也遵循法拉第电磁感应定律，
D 项错误。
]
2．(4分)关于线圈的自感系数、自感电动势的下列说法中正确的是( )
A ．线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大
B ．对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量
C ．一个线圈的电流均匀增大，这个线圈的自感系数、自感电动势都不变
D ．自感电动势总与原电流方向相反
C [线圈的自感系数L 只由线圈本身的因素决定，选项A 错误；由E 自＝L ΔI Δt 知，E 自与ΔI Δt
成正比，与ΔI 无直接关系，选项B 错误，C 正确；E 自方向在电流增大时与原电流方向相反，在电流减小时与原电流方向相同，选项D 错误。
]
3．(4分)图甲为列车运行的俯视图，列车首节车厢下面安装一块电磁铁，电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场，列车经过放在铁轨间的线圈时，线圈产生的电脉冲信号传到控制中心，如图乙所示。
则列车的运动情况可能是( )
甲 乙
A ．匀速运动
B ．匀加速运动
C ．匀减速运动
D ．变加速运动
C [当列车通过线圈时，线圈的左边及右边先后切割磁感线，由E ＝Blv 可得电动势的大小由速度v 决定，由题图可得线圈产生的感应电动势均匀减小，则列车做匀减速运动，选项C 正确。
]
4.(4分)如图所示，将一半径为r 的金属圆环在垂直于环面的磁感应强度为B 的匀强磁
场中用力握中间使其变成“8”字形状，并使上、下两圆半径相等。
如果环的电阻为R ，则此过程中流过环的电荷量为(
)
A.πr 2B
R B.πr 2B 2R
C ．0 D.3πr 2B 4R
B [通过环横截面的电荷量只与磁通量的变化量和环的电阻有关，因此，ΔΦ＝B πr 2－
2×B π⎝ ⎛⎭⎪⎫r 22
＝12
B πr 2，电荷量q ＝ΔΦR ＝πr 2
B 2R 。
B 正确。
] 5.(4分)在同一铁芯上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在1处，现把它从1扳到2，
如图所示，试判断在此过程中，在电阻R 上的电流方向是( )
A ．先由P →Q ，再由Q →P
B ．先由Q →P ，再由P →Q
C ．始终由Q →P
D ．始终由P →Q
C [开关由1扳到2，线圈A 中电流产生的磁场由向右变为向左，先减小后反向增加，由楞次定律可得R 中电流由Q →P ，C 正确。
]
6.(4分)如图所示，两根平行的水平光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒ab 、cd 跨在导轨上，ab 的电阻R 大于cd 的电阻r ，当cd 在大小为F 1的水平外力作用下匀速向右滑动时，ab 在大小为F 2的水平外力作用下保持静止，那么以下说法中正确的是( )
A ．U ab >U cd ，F 1>F 2
B ．U ab ＝U cd ，F 1<F 2
C ．U ab >U cd ，F 1＝F 2
D ．U ab ＝U cd ，F 1＝F 2
D [cd 导体棒在F 1的作用下，做切割磁感线运动，成为电源。
U ab
为电路外电阻上的电压，等效电路如图所示。
由于导轨的电阻不计，U ab
＝U cd 。
另外，由于cd 棒与ab 棒中电流大小相等，导体棒有效长度相同，
所处磁场相同，故两棒分别受到的安培力大小相等、方向相反。
ab、cd两棒均为平衡态，故导体棒分别受到的外力F1、F2与所受到的安培力平衡，故F1＝F2，故选项D正确。
] 7．(8分)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整(要求滑动变阻器滑片向右移时，电阻减小)。
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
①将原线圈迅速插入绕圈时，灵敏电流计指针将______________________
________________________________________________________________；
②原线圈插入副线圈稳定后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针______________________________________________________________
(3)(多选)在做“研究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将( )
A．因电路不闭合，无电磁感应现象
B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C．不能用楞次定律判断感应电动势方向
D．可以用楞次定律判断感应电动势方向
[解析] (1)如图所示。
(2)依据楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定，则①向右偏转一下；②向左偏转一下。
(3)穿过电路中的磁通量发生变化，即产生电磁感应现象；因电路不闭合，无感应电流，但有感应电动势，且可以用楞次定律判断出感应电动势的方向，要产生感应电流，电路必须闭合，B、D正确。
[答案] (1)见解析图(2)①向右偏转一下②向左偏转一下(3)BD
8.(10分)如图所示，用均匀导线做成正方形单匝线圈，边长为0.3 m，线框有2
3
部分(即
ab连线左侧)处于垂直纸面向里的匀强磁场中，此时B＝3 T。