第二章 2.1. 电磁感应定律-【学霸题中题】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版2019 江苏专用)

第2节法拉第电磁感应定律 第1课时电磁感应定律 第1关练速度 30min为准，你的时间： 1Φ填×102Wh) 题型1对法拉第电磁感应定律的理解 1.关于电磁感应，下列说法正确的是( 0.20.42/g 乙 A.穿过闭合回路的磁通量越大，则产生的感应电 动势越大 4.(2023·广东广州南海中学期末)图a为某中 B.穿过闭合回路的磁通量减小，则产生的感 学物理兴趣小组为研究无线充电技术，动手 应电动势一定变小 制作的一个“特斯拉线圈”.其原理图如图b C.穿过闭合回路的磁通量变化越快，则产生 所示，线圈匝数为n,面积为S,若在1时间内， 的感应电动势越大 匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈，其磁感 D.穿过闭合回路的磁通量变化越大，则产生 应强度大小由B,均匀增加到B,则该段时间 的感应电动势越大 内线圈两端的电势差的大小 ( 2.如图所示，一矩形线圈置于匀强磁场中，磁场 的磁感应强度随时间变化的规律如图(b)所 电磁找 示.则线圈产生的感应电动势的情况为 A.恒为 (B2-B,) B.恒为SB-B,) A.0时刻电动势最大 (B2-B,） B.0时刻线框各边所受的磁场力最大 C.从0均匀变化到 C.t,时刻磁通量的变化率最大 D.11~12时间内电动势减小 D.从0均匀变化到S(B,-B,) 题型2法拉第电磁感应定律的简单计算 5.如图，边长L=20cm的正方形线框abcd共有 3.(2023·四川绵阳期中)如图甲所示，圆形线 10匝，靠着墙角放置，线框平面与地面的夹角 圈M的匝数为100匝，它的两个端点a、b与 a=30°.该区域有磁感应强度B=0.2T、水平 理想电压表相连，线圈中磁场方向如图，线圈 向右的匀强磁场.现将cd边向右拉动，ab边 中磁通量的变化规律如图乙所示，则a点的 经0.1s着地.在这个过程中线框中产生的感应 电势比b点的电势 (填“高”或 电动势的大小与方向分别为 () “低”)，电压表读数为 A.0.8V,方向为adcb 第二章学霸039 B.0.8V,方向为abcd 大小由B均匀变化到-3B,方向改变，在此过 C.0.4V,方向为adcb 程中 ( D.0.4V,方向为abcd A.穿过金属框的磁通量变化量为nBS 6.(2022·重庆缙云教育联盟质检)用两根粗 B.穿过金属框的磁通量变化量为一BS 细、材料均相同的导线绕制成如图所示的矩 形闭合线图A和B,匝数分别为n1和n2,在它 C.穿过金属框的磁通量变化率为四 们之间放有一根平行于两线圈平面且与两线 圈距离相等的通电直导线.若通电直导线中的 D.金属框中的感应电动势为 2t 电流/均匀增大，则下列说法正确的是( 9.(2023·湖北武汉期末)穿过闭合回路的磁通 A.穿过线圈A、B的磁通量之 量中随时间：变化的图像分别如图甲、乙、 比为2n1:n2 丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动 B.线圈A、B中的感应电流方 势的说法，正确的是 向相同 C.线圈A、B中的感应电动势大小之比为 n:n2 D.线圈A、B中的感应电流大小之比为4：3 重难题型磁通量的变化量、变化率 7.(2022·陕西金台期中)如图，一 水平放置的单匝矩形线框面积 为S,匀强磁场的磁感应强度为 A.图甲中回路产生的感应电动势恒定不变 B,方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩 B.图乙中回路产生的感应电动势一直在变大 形线框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线 位置，则此过程中穿过矩形线框的磁通量的 C.图丙中回路在0~t。时间内产生的感应电 变化量大小是 动势小于t。~2。时间内产生的感应电 ( 动势 B.1 D.图丁回路产生的感应电动势先变小再变大 C. 第2关练准确率 准确率>30%，你做对题 10.(2022·河南洛阳一模)如图甲所示，菱形导 8.如图所示，一面积为S的n×××× 电线框的区域内存在匀强磁场，开始时磁场 匝正三角形金属框c固x看之米 方向垂直于纸面向里.若磁场的磁感应强度 定，M、N分别为ab和ac边的 B按照图乙所示规律变化，则线框中的感应 中点，直线MN上方有垂直于 电流（取逆时针方向为正方向）随时间：的 线框的匀强磁场，在时间t内，磁感应强度的 变化图像是 ) 选择性必修第二册学霸040 场的磁感应强度.已知线圈匝数为，面积 为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为 若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈 平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180°， 冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q,由 上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为 11.(2023·浙江台州三模)半径为 R的金属圆环由两种材料组 B x 成，圆孤AMC为圆周，电阻 4 为2，圆弧AC为3圆周，电阻为，圆内有 A.9R 2nS B9 C.9R D.9R nS 2S s 垂直于环面向里的匀强磁场，磁感应强度随 第3关练思维宽度 难度级别：☆☆☆ 时间均匀增大.变化学，则c为 14.(2023·四川绵阳期末)如图1所示，将一金 ( 属圆环用绝缘细线悬挂起来，圆环的下半部 分处在垂直于圆环平面的水平匀强磁场之 A.- B、 2m 中，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关 3 C.mR' D. 1 mh 系图线如图2所示，规定垂直纸面向里为正 方向，金属圆环始终保持静止，则下列图像 12.(2023·江西吉安一中期末)如图所示，一个 中可能正确反映细线中张力T随时间：变化 闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁 情况的是 场方向成30°角，磁感应强度为B,用下述哪 个方法可使线圈的磁通量增加一倍() XXX 图1 2 A.把线圈匝数增加一倍 B.把线圈面积增加一倍 01234s 01234 C.把线圈的半径增加一倍 B D.转动线圈使得轴线与磁场方向平行 ↑T 13.物理实验中常用一种叫作“冲击电流计”的 仪器测定通过电路的电荷量，如图所示，探 01234 01234 测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁 D 第二章学霸041第2节法拉第电磁感应定律 C图丙中0~。时间内磁通量的变化率的绝对值大于。~ 24。时间内磁通量的变化率的绝对值，所以回路在0~。时 第1课时 间内产生的感应电动势大于。~2。时间内产生的感应电 电磁感应定律 动势，故C错误：D.图丁中中-图像切线的斜率先变小后 第1关（练速度） 变大，所以回路产生的感应电动势先变小再变大，故D正 1.C2.A 确故选D. 3.高20 第2关（妹准骑率）】 4.B5.C 10.A11.B 6.D解析：A.通电直导线与两线圈共平面且与两线圈距离12.B解析：A.把线圈的匝数增加一倍，穿过线圈的磁感线 相等，则磁感应强度大小相等，根据磁通量的定义，由于线 的条数不变，磁通量不变，故A错误：B.根据中=BSsin0. 圈面积之比是2：1，则磁通量之比为2：1，故A错误； 把线圈面积增加一倍，线圈的磁通量增加一倍，故B正 B.当电流1均匀增大，其在右边产生的磁场方向垂直于平 确：C.线圈的半径增加一倍，线圈的面积S=TR变为原 面向里且强度在变大，穿过B线圈的磁通量向里且增大， 来的4倍，磁通量为原来的4倍，故C错误：D.线圈的轴 根据楞次定律，线圈B中的感应电流方向为逆时针：同理 线与磁场方向成30°角时，磁通量为：巾，=BSsin60°= 可知线圈A中的电流方向为顺时针，故B错误：C.根据法 ③ 拉第电磁感应定律，A、B两线圈产生感应电动势分别为 BS,当轴线与磁场方向平行时，磁通量为中，=BS,即 2 △B △B Ei=m ArSi,Ea=n2 ArSa 中3 中2 ,故D错误 则电动势之比为E,:E2=(m,S,):(nS2)=2m1:n,故C 错误； 13.A解析：g=14= R a=A中2s所以 ·△t=n 4·R=n D.因单匝线圈的周长之比为3：2，则根据电阻定律两线圈 的电阻之比为R1:R2=(3n1):(2n2),又因两线圈电动势 B欢 2nS 之比为E,:E,=2m1:n2,则根据欧姆定律有，其电流之比 第3关（练思维宽度） 为1：2=4：3，故D正确.故选D. 14.A解析：BCD.磁感应强度在0~1s内，由于磁感应强度 7.D解析：假设原来磁感线是从正面穿向背面，以此方向为 垂直纸面向里为正方向，则磁场垂直纸面向里且大小均 正则原来的胜通量为中=S血30=之的， 匀增大，所以由楞次定律可得线圈感应电流是逆时针，根 据左手定则判断出圆环的下半部分所受安培力的方向向 旋转后磁感线从背面穿向正面，此时的磁通量为 上，根据法拉第电磁感应定律得线圈感应电流是不变的， 4,=-BScs30°=- 2 线框受重力、拉力和安培力，根据平衡条件得细线的拉力T =mg-F安=mg一B肌由于磁感应强度B随时间均匀增大， 此过程中穿过矩形线框的磁通量的变化量大小是 所以圆环的下半部分所受安培力均匀增大，所以细线的 4p=1,-,1=1+ 2S,放选D 拉力T随时间均匀减小，选项BCD错误A磁感应强度在 1~28内，磁场不变，则没有感应电流，细线的拉力T= 8.C解析：由几何关系知三角形aMW的面积为S'= mg而磁感应强度在2~3内，磁感应强度B垂直纸面向 里且随时间均匀诚小，同理可知感应电流方向为顺时针， 开始时穿过金属框的磁通量大小为中，=BS'=S, 圆环的下半部分所受安培力的方向向下，所以细线的拉 4 力T=mg+F安=mg+B儿，由于磁感应强度B随时间均匀减 末磁通量大小为中，=38S”=3 小，所以圆环的下半部分所受安培力均匀减小，所以细线 的拉力T随时间均匀减小磁感应强度在3~48内，磁感 因为磁感应强度的方向发生了改变， 应强度B垂直纸面向外且随时间均匀增大，感应电流方 所以此过程中磁通量的变化量为△中=中，+中，=BS, 磁通量的变化率为A中的 向为顺时针，圆环的下半部分所受安培力的方向向上，所 △tt 以细线的拉力T=mg-F多=mg-BL,由于磁感应强度B随 根据法拉第电磁感应定律得线框中的感应电动势大小为 时间均匀增大，所以圆环的下半部分所受安培力均匀增 △ΦnB 大，所以细线的拉力T随时间均匀减小，选项A正确.故 E=n ,ABD错误，故选C 选A 9.D解析：根据法拉第电磁感应定律E=N4中可知回路中 第2课时导体切割磁感线时的感应电动势 4 产生的感应电动势大小与磁通量的变化率的绝对值成正 第1关（练速度） 比，而磁通量的变化率等于中-：图像的斜率.A图甲中磁 1.B2.B 通量恒定不变，不产生感应电动势，故A错误：B.图乙中磁 3.C解析：A.因平抛运动的水平速度不变，而切糊磁感线的 通量的变化率不变，产生的感应电动势恒定，故B错误； 是水平速度，则根据E=BL,可知，感应电动势不变，根据 参考答案学霸15