第二章 第3节 电磁感应规律的应用-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第二册同步课件（粤教版2019）

物理 选择性必修 第二册 YJ 1 3 第三节 电磁感应规律的应用 刷基础 2 1.[福建宁德2024高二上期末] （多选）“一卡通”内部有一个多匝线圈，当刷卡机发出电磁信 号时，置于刷卡机上的“一卡通”线圈的磁通量发生变化，产生电信号.“一卡通”内部多匝线圈 俯视图可简化为图甲，以垂直线圈平面向里为磁感应强度的正方向，当磁感应强度随时间 变化 的关系如图乙所示时，下列说法正确的是( ) AB 甲 乙 A. 内，线圈中感应电流沿逆时针方向 B. 内，线圈中感应电流的大小恒定 C.和 两段时间内，线圈中感应电流的方向相同 D.和 两段时间内，线圈中感应电流的大小相等 3 解析 内，磁感应强度垂直线圈平面向里增大，根据楞次定律可知，线圈中感应电流沿逆 时针方向， 内，磁感应强度垂直线圈平面向里减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电 流沿顺时针方向，故A正确，C错误；根据法拉第电磁感应定律有 ，由题图乙可 知和两段时间内感应电动势恒定，则感应电流恒定，但和 两段时间 内，磁感应强度的变化率不同，则感应电动势不同，线圈中感应电流大小不相等，故B正确，D 错误. 4 2.某实验小组制作一个金属安检仪可简化为图示模型.正方形均匀金属线圈 平放在粗糙水平传 送带上，被电动机带动一起以速度匀速运动，线圈边长为，电阻为，质量为 ，有一边界宽 度也为的矩形磁场垂直于传送带，磁感应强度为，且边界与线圈 边平行.已知线圈穿过磁场 区域的过程中速度不变，线圈运动过程中 边始终与磁场边界平行，下列说法错误的是( ) C A.线圈进入磁场时回路中感应电流的方向与穿出时相反 B.线圈进入与穿出磁场过程中两端电势差之比为 C.线圈穿过磁场区域的过程中，摩擦力对线圈做功为 D.线圈穿过磁场区域的过程中，电动机多消耗的电功率为 5 解析 根据楞次定律，线圈进入磁场时回路中感应电流的方向为顺时针方向，穿出时感应电流方 向为逆时针方向，与进入磁场时方向相反，A正确；线圈进入磁场过程中 两端电势差为 ,线圈穿出磁场过程中两端电势差为 ，两次电势差之比为 ,B正确；线圈穿过磁场区域的过程中，摩擦力对线圈做功等于克服安培力所做的功 ， ，解得 ，C错误，符合题意；线圈穿过磁场区域的过程中， 电动机多消耗的电功率等于线圈产生的热功率，，解得 ，D正确. 6 3.（多选）一种带有闪烁灯的自行车后轮结构如图所示，车轮与轮轴之间均匀地连接四根金属条， 每根金属条中间都串接一个小灯，每个小灯阻值恒为 ，金属条与车轮金属边框构成闭合 回路，车轮半径，轮轴半径可以忽略.车架上固定一个强磁铁，可形成圆心角 的扇形匀强磁场区域，磁感应强度 ，方向如图所示，若自行车正常前进时，后轮顺时针 转动的角速度恒为 ，不计其他电阻和车轮厚度，则( ) ABD A.金属条进入磁场时，端电势高于 端电势 B.金属条进入磁场时，两端的电压为 C.运动过程中流经小灯的电流方向一直不变 D.自行车正常前进时，四个小灯总功率的平均值为 7 解析 当金属条进入磁场时，金属条 相当于电源，而其余三金属条并联于电路中，由右手定 则可知，电流从流向，故端电势高于端电势， 两端电压即为路端电压，有 ， ， ，由几何关系可知，在转动 一周的过程中，的时间回路中有感应电流，则4个小灯总功率的平均值为 ，故A、 B、D正确.当金属条进入磁场时，该金属条中流经灯泡的电流方向为从车轮边框流向轮轴，当该 金属条离开磁场时，电流方向由轮轴流向车轮边框，故C错误. 8 4.[广东茂名2023高二上期中] （多选）电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力， 感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大，压电薄膜 与电容器和电阻 组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路 中产生两次脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照，则红灯亮时( ) BD A.某车轮经过感应线的过程，电阻 上的电流先增加后减小 B.某车轮经过感应线的过程，电容器先充电后放电 C.车轮停在感应线上时，电阻 上有恒定的电流 D.汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照 9 解析 由乙图可知，当车轮经过感应线的过程中电流先增大后减小，然后再反向增大后减小，因 电压是在受压时产生的，故说明电容器先充电后放电，故A错误，B正确；车轮停在感应线上时， 压力不变，则电压不变，电容器充电完成后相当于断路，电阻 上没有恒定电流，故C错误；若 汽车前轮越过感应线，又倒回线内，则前轮两次压线，仍形成两次脉冲电流，符合拍照条件，电 子眼仍可拍照，故D正确. 10 $$