（作业本）习题课 电磁感应中的电路及图像问题（PPT课件）-【顶尖课课练】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（鲁科版 2019）

1 作业本 第2章 电磁感应及其应用 习题课 电磁感应中的电路及图 像问题 《顶尖课课练·物理（选择性必修 第二册）（鲁科版）》配套课件 2 （限时30分钟） 1.如图甲所示，闭合的圆线圈放在匀强磁场（图中未画出）中， 时 磁感线垂直线圈平面向里穿过线圈，磁感应强度随时间变化的关系图线 如图乙所示，则在 内线圈中感应电流的大小和方向为( ) C A. 逐渐增大，逆时针 B. 逐渐减小，顺时针 C. 大小不变，顺时针 D. 大小不变，先顺时针后逆时针 解析 因为 图线的斜率不变，所以感应电流恒定，根据楞次定律判 断电流方向为顺时针。故C正确。 3 2.在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一 个面积不变的单匝金属线圈，规定线圈中 感应电流的正方向如图甲所示，取线圈中 磁场 的方向向上为正方向，当磁感应强 A A. B. C. D. 度随时间 的变化如图乙所示，下列四图中正确表示线圈中感应电流 变化的是 ( ) 4 解析 在前半个周期内，磁场方向向 上且逐渐减小，根据楞次定律可知 感应电流的方向为负方向；后半个 周期内磁场方向向下且增大，根据 楞次定律可知感应电流的方向为负 方向，且后半个周期内磁感应强度的变化率为前半个周期内的两倍，故 电流也为前半个周期的两倍，选项A正确。 5 3.（多选）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距 为，间、间、间分别接着阻值为 的电阻。一 导轨间阻值为 的导体棒以速度 匀速向左运动， 导体棒与导轨接触良好，导轨所在平面存在磁感应强度大小为 、方向竖直向下的匀强磁场。下列说法中正确的是( ) BD A. 导体棒中电流的流向为由到 B. 两端的电压为 C. 两端的电压为 D. 两端的电压为 6 解析 由右手定则可判断导体棒中电流方向由到，A错误；由 切 割磁感线得，，，又、、 两端的 电压相等，B、D正确； 两端的电压为零，C错误。 7 4.在 平面内有一条抛物线形金属导轨，导轨的抛物 线方程为，磁感应强度为 的匀强磁场垂直于导 轨平面向里，一根足够长的金属棒垂直于 轴从坐标 原点开始，以恒定速度沿 轴正方向运动，运动中始终 B A. B. C. D. 与金属导轨保持良好接触，如图所示，则下列选项中能表示回路中感应 电动势大小随时间变化的图像是( ) 8 解析 金属棒沿轴以恒定速度运动，因此，则金属棒 在回 路中的有效长度 ，由法拉第电磁感应定律得回路 中感应电动势，即 ，选项B正确。 9 5.一矩形线圈位于一随时间 变化的匀 强磁场内，设磁场方向垂直线圈所在的 平面（纸面）向里为正，如图甲所示， 磁感应强度随 的变化规律如图乙所 A A. B. C. D. 示。以 表示线圈中的感应电流，以图甲中线圈上箭头所示方向的电流 为正，则下列的 图中正确的是( ) 10 解析 在内，磁感应强度 均 匀增大，根据楞次定律和法拉第电 磁感应定律可判断，产生的感应电 流大小恒定，方向为逆时针，B、C 错误；在内，磁感应强度 不变，闭合电路磁通量不变化，无感 应电流，D错误，A正确。 11 6.如图所示为用相同导线制成的边长为或 的4个单匝闭合线框，以相 同的速度先后沿垂直于磁场边界的方向穿过正方形匀强磁场区域，磁场 方向垂直纸面向外，区域宽度大于 ，则进入磁场过程中，感应电流最 大的回路是( ) C A. B. C. D. 12 解析 线框进入磁场过程中，做切割磁感线运动，设切割磁感线的有效 长度为，产生的感应电动势 ，根据电阻定律可知，线框的电 阻，由闭合电路欧姆定律可知，回路中的感应电流 ，联立 以上各式有，所以线框的 越大，感应电流越大，对照4种 图形可知，C正确。 13 7.如图所示，由均匀导线制成的半径为的圆环，以速度 匀速进入一磁 感应强度大小为 的有直线边界（图中竖直虚线）的匀强磁场。当圆环 运动到图示位置时，、 两点的电势差为( ) D A. B. C. D. 14 解析 设整个圆环的电阻为 ，位于题图所示位置时，电路的外电阻是圆 环总电阻的 ，即磁场外的部分，而在磁场内切割磁感线的有效长度是 ，其相当于电源， ，根据闭合电路欧姆定律可得 ，选项D正确。 15 8.如图所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为 ，总 电阻为（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为 的 匀强磁场垂直穿过环平面。环的最高点 用铰链连接长 度为、电阻为的导体棒， 由水平位置紧贴环 A A. B. C. D. 面摆下，当摆到竖直位置时，点的线速度为，则这时 两端的电压 大小为( ) 16 解析 摆到竖直位置时， 切割磁感线的瞬时感应电动势 。由闭合电路欧姆定律有 ， 故选项A正确。 17 9.（多选）如图，水平放置的金属导体框，、 边平行、间距 为，导体框内均有垂直于框面、磁感应强度大小为 的匀强磁场，一单 位长度电阻为的金属杆，与导轨成 角，以速度沿平行于 的方 向匀速滑动，金属杆滑动过程中与导轨接触良好，导轨框电阻不计，则 ( ) BD A. 点电势低于 点电势 B. 闭合回路中磁通量的变化率为 C. 金属杆所受安培力的方向与运动方向相反 D. 金属杆所受安培力的大小为 18 解析 由右手定则可知点电势高于 点电势，故A错误;根据法拉第电 磁感应定律可得 ，故B正确;由左手定则知，金属杆所受安 培力方向垂直于斜向上，故C错误;由，， ， ，解得 ，故D正确。 19 10.（多选）在如图甲所示的电路中，螺线管 匝数匝，横截面积 。 螺线管导线电阻 ， ， CD A. 螺线管中产生的感应电动势为 B. 闭合，电路中的电流稳定后，电阻的电功率为 C. 电路中的电流稳定后电容器下极板带正电 D. 断开后，流经的电荷量为 ， 。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应 强度若按如图乙所示的规律变化，螺线管内的磁场 的方向向下为正 方向，则下列说法中正确的是 ( ) 20 解析 根据法拉第电磁感应定律 ， A错误；根据闭合电路欧姆定律 ，根据 ，得消耗的功率 ，选 项B错误；根据楞次定律，等效电源为上负下正， 21 所以电路中电流稳定后电容器下极板带正电， C正确；断开后，流经的电荷量即为 闭合 时电容器所带电荷量 ，电容器两端的电压等 于两端电压，故，流经 的电荷量 ，选项D正确。 11.如图所示，竖直放置的螺线管与导线 构成回路，导 线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的磁场，螺线管下 方水平桌面上有一导体环，导线 所围区域内磁场的磁 感应强度按下列选项中的哪一图线所示的方式随时间变化 时，导体环将受到向上的磁场作用力( ) A A. B. C. D. 23 解析 根据法拉第电磁感应定律得 ，又根据楞 次定律可得，当导体环受到向上的磁场力时，说明穿过线 圈的磁通量正在减小，所以导线 中的电流正在减小， 由可知，正在减小，即 图像上各点切线的斜率随时 间减小，选项A正确。 24 12.如图所示，、 为平行光滑金属导轨 （金属导轨电阻忽略不计），、 相距 ，导体棒 在两轨道间的电阻为 ，且可以在、 上滑动，定值电阻 （1）导体棒产生的感应电动势和 棒上的感应电流方向； ， ，整个装置放在磁感应强度为 的匀强 磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平面，现用外力拉着 棒向右以 的速度做匀速运动。求： 25 答案 ; 方向 解析 导体棒产生的感应电动势 。 由右手定则知，棒上的感应电流方向向上，即沿 方向。 26 （2）导体棒两端的电压 。 答案 解析 。 。 。 27 13.如图甲所示，一个电阻值为 、 匝数为 的圆形金属线圈与阻值为 的电阻 连接成闭合回路。线圈 的半径为。在线圈中半径为 的 （1）通过电阻 的电流大小； 圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间 变化的关系图线如图乙所示。图线与横、纵轴的截距分别为和 ，导 线的电阻不计。求0至 时间内： 28 答案 解析 由图像分析可知，0至时间内 。 由法拉第电磁感应定律有 ， 而 。 29 由闭合电路欧姆定律有 。 联立以上各式解得通过电阻 上的 电流大小为 。 （2）通过电阻的电荷量 。 答案 解析 通过电阻 的电荷量 。 31 $$