课时冲关64 法拉第电磁感应定律 自感和涡流-【创新教程】2026年高考物理总复习大一轮课时作业（人教版2019）

课时冲关６４　法拉第电磁感应定律　 自感和涡流 学生用书　P４５７ [基础落实练] １．如图所示的电路中,电感L 的自感系数很大,电 阻可忽略,D为理想二极管,则下列说法中正确 的有 (　　) A．当S闭合时,L１ 立即变亮,L２ 逐渐变亮 B．当S闭合时,L１ 一直不亮,L２ 立即变亮 C．当S断开时,L２ 立即熄灭 D．当S断开时,L１ 突然变亮,然后逐渐变暗至 熄灭 解析:D　[由于D为理想二极管,具有单向导 电性,根据图像可知,电源与 二 极 管 的 负 极 连 接,可知当S闭合时,L１ 一直不亮,由于线圈的 自感作用,L２ 将逐渐变亮,故A、B错误;当S断 开时,由于线圈的自感作用,线圈相当于一个电 源,线圈中的电流将在新的回路中由原来的稳 定值逐渐减小为０,可知当S断开时,L２ 逐渐熄 灭,L１ 突然变亮,然后逐渐变暗至熄灭,故C错 误,D正确．] ２．近年来,无线门铃逐渐流行．图甲为某款无线门 铃按钮,其“自发电”原理如图乙所示,按下门铃 按钮过程磁铁靠近螺线管,松开门铃按钮磁铁 远离螺线管回归原位置．下列说法正确的是 (　　) A．按下按钮过程,螺线管上有P→Q方向的电流 B．松开按钮过程,螺线管上的导线P端电势较低 C．按住按钮不动,螺线管上的导线两端PQ 间 仍有电势差 D．按下和松开按钮过程,螺线管产生的感应电 动势大小一定相等 解析:A　[按下按钮过程,穿过螺线管的磁通量 向左增加,结合楞次定律可知,螺线管上产生的 感应电流从 P 流向Q,故 A正确;松开按钮过 程,穿过螺线管的磁通量向左减小,结合楞次定 律可知,螺线管上产生的感应电流从Q 流向P, 螺线管上的导线P 端电势较高,故B错误;按住 按钮不动,穿过螺线管的磁通量不变,则螺线管 无感应电动势产生,则导线两端 PQ 间无电势 差．故C错误;按下和松开按钮过程,时间不一 定相等,则磁通量的变化率不一定相等,根据法 拉第电磁感应定律可知螺线管产生的感应电动 势大小不一定相等．故D错误．] ３．(E＝nΔΦΔt 的应用)(多选) 如图所示,一正方形线圈的 匝数为n,边长为a,线圈平 面与匀强磁场垂直,且一半 处在磁场中．在Δt时间内, 磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大 到２B．在此过程中,下列说法正确的是 (　　) A．感应电流的方向沿逆时针方向 B．感应电流的方向沿顺时针方向 C．感应电动势的大小为nBa ２ ２Δt D．感应电动势的大小为Ba ２ Δt 解析:AC　[根据楞次定律知,A正确,B错误; 又由法拉第电磁感应定律知线圈中产生的感应 电动势E＝nΔΦΔt＝n ΔB Δt 􀅰S＝n２B－BΔt 􀅰a ２ ２ ,得 E＝nBa ２ ２Δt ,选项C正确,D错误．] ４．(多选)法拉第圆盘发电机 的示意图如图所示．铜圆 盘安装在竖直的铜轴上, 两铜片 P、Q 分别与圆盘 的边缘和铜轴接触．圆盘 处于方向竖直向上的匀强磁场B 中．圆盘旋转 时,关于流过电阻R 的电流,下列说法正确的是 (　　) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰５２６􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 第十二章　电磁感应 A．若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定 B．若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a 到b的方向流动 C．若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化, 则电流方向可能发生变化 D．若圆盘转动的角速度变为原来的２倍,则电 流在R 上的热功率也变为原来的２倍 解析:AB　[圆盘切割磁感线产生的感应电动 势E＝Brωr２∝ω ,感应电流I＝ ER总∝ω ,即圆盘 转动的角速度恒定,电流大小恒定,A正确．圆 盘切割磁感线,相当于圆盘圆心与P 点间的半 径切割磁感线,根据右手定则,电流沿a到b 的 方向流动,B正确．由楞次定律知感应电流的方 向与圆盘转动的角速度大小无关,C错误．由A 项分析知I∝ω,又P＝I２R∝ω２,角速度变为原 来的两倍,则 R 上的热功率变为原来的４倍, D错误．] ５．(多选)(２０２５􀅰湖北 省模拟)如图所示,在 距地面高h＝１􀆰２５m 处固定有两根间距为 l＝０􀆰５m 水平放置 的平行金属导轨,导轨的左端接有电源E,右端 边缘处静置有一长l＝０􀆰５m、质量m＝０􀆰２kg、 电阻R＝５􀆰０Ω的导体棒ab,导体棒所在空间有 磁感应强度大小B＝１􀆰０T、方向竖直向上的匀 强磁场．闭合开关后,导体棒ab以某一初速度 水平向右抛出,已知导体棒落地点到抛出点的 水平距离d＝２􀆰５m,重力加速度g＝１０m/s２, 则 (　　) A．在空中运动过程中,导体棒a端的电势低于 b端的电势 B．导体棒抛出时的初速度大小为５m/s C．在空中运动过程中,导体棒上产生的感应电 动势大小恒定 D．在空中运动过程中,导体棒的速度逐渐变大, 棒上产生的感应电动势增大 解析:BC　[由右手定则可知,导体棒在空中运 动过程中,在水平方向上要切割磁感线,从而产 生感应电动势,但无感应电流,不受安培力,故 导体棒在平抛运动过程中水平方向上的速度v０ 不变,由E＝Blv０ 可知,导体棒上产生的感应电 动势大小不变,且a 端电势高于b 端电势,故 A、D错误,C正确;导体棒从抛出到落地的时间 为t＝ ２hg ＝０􀆰５s ,故导体棒做平抛运动的初速 度v０＝ d t＝５m /s,故B正确．] [能力综合练] ６．(多选)(２０２５􀅰广东深圳 市光明区高级中学模拟) 发光竹蜻蜓是一种常见 的儿童玩具．某同学对竹 蜻蜓的电路作如下简化: 如图所示,导电圆环绕垂直于圆环平面、通过圆 心O 的金属轴O１O２ 以角速度ω逆时针(俯视) 匀速转动．圆环上接有三根金属辐条OP、OQ、 OR,辐条互成１２０°角．在圆环左半部分张角也 为１２０°角的范围内(两条虚线之间)分布着垂直 圆环平面向下、磁感应强度大小为B 的匀强磁 场,在转轴O１O２ 与圆环的边缘之间通过电刷 M、N 与一个LED灯(二极管)相连．除LED灯 电阻外,其他电阻不计．下列说法中正确的是 (　　) A．若 OP 棒进入磁场中,P 点电势小于O 点 电势 B．金属辐条在磁场中旋转产生的是正弦式交变 电流 C．若导电圆环顺时针转动(俯视),也能看到 LED灯发光 D．角速度比较大时,能看到LED灯更亮 解析:AD　[由右手定则可知OP 切割磁感线产 生的感应电流在OP 辐条上从P 流向O,则OP 为电源时O 为正极,P 为负极,所以P 点电势小 于O 点电势,故 A正确;金属辐条在磁场中旋 转产生的感应电流大小和方向都恒定,为直流 电,故B错误;导电圆环顺时针(俯视)转动产生 的感应电流与逆时针转动时产生的感应电流方 向相反,逆时针转动时二极管发光,由二极管的 单向导电性可知顺时针转动时二极管不发光, 故C错误;假设辐条长度为L,辐条切割磁感线 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰６２６􀅰 高考总复习　物理 产生的感应电动势大小为E＝BLv＝BLωL２＝ BωL２ ２ ,可知角速度变大时,感应电动势变大,感 应电流变大,则LED灯更亮,故D正确．] ７．如图所示,在半径为R 的 圆形区域内存在垂直于平 面向里的匀强磁场,磁感 应强度为B,圆外无磁场． 一根长为２R 的导体杆ab 水平放置,a端处在圆形磁场的下边界,现使杆 绕a端以角速度ω 逆时针匀速旋转１８０°,在旋 转过程中 (　　) A．b端的电势始终高于a 端 B．ab杆的电动势最大值E＝BR２ω C．全过程中,ab杆平均电动势􀭺E＝BR２ω D．当杆 旋 转θ＝１２０°时,ab 间 电 势 差 Uab ＝ １ ２BR ２ω 解析:C　[根据右手定则,a 端相当于电源正 极,b端为负极,a端电势高于b 端电势,故A错 误;当导体杆ab和直径重合时,切割磁感线的 有效长度l＝２R,此时产生的感应电动势最大, ab杆切割磁感线产生的感应电动势为E＝１２ Bl２ω＝２BR２ω,故B错误;根据法拉第电磁感应 定律可知,全 过 程 中,ab 杆 平 均 电 动 势 为E＝ ΔΦ Δt＝BR ２ω,故C正确;当θ＝１２０°时,ab杆切割 磁感线的有效长度l′＝ ３R,ab杆切割磁感线 产生的感应电动势为E′＝１２Bl′ ２ω＝３２BR ２ω, 故D错误．] ８．如图甲所示,质量为１kg的金属棒ab静止在粗 糙的平行导轨上且与导轨垂直,两平行导轨固 定在同一水平面内．ab棒、导轨和定值电阻R 组成面积为１m２ 的闭合回路,回路总电阻为３ Ω．回路内有与水平面成３７°角斜向上且均匀变 化的匀强磁场,从t＝０时刻开始,磁感应强度B 随时间t变化的图像如图乙所示．已知两平行导 轨的间距为１m,ab棒与导轨间的最大静摩擦 力等于滑动摩擦力．取重力加速度g＝１０m/s２, sin３７°＝０􀆰６,cos３７°＝０􀆰８．在t＝１s时,ab棒 恰好相对导轨开始运动,则此时 (　　) A．ab棒中的电流方向为a 流向b B．ab棒受到的安培力大小为２５３ N C．ab棒与导轨间的压力大小为１０３ N D．ab棒与导轨间的动摩擦因数为０􀆰５ 解析:D　[由楞次定律知ab棒中的电流方向为 b流向a,故A错误;由图乙可知,磁感应强度的 变化率为ΔB Δt＝５T /s,由法拉第电磁感应定律 得E＝ΔBΔtSsin３７°＝３V ,则回路中的电流I＝ E R＝１A ,t＝１s时磁感应强度为５T,则ab棒 所受安培力大小为F＝ILB＝５N,故B错误; 由左手定则知,安培力方向垂直磁场方向向左 上,则ab棒与导轨间的压力大小为FN＝mg－ Fcos３７°＝６N,故C错误;ab棒与导轨间的摩 擦力Ff＝Fsin３７°＝３N,又Ff＝μFN,解得μ＝ ０􀆰５,故D正确．] [素养培优练] ９．(多选)如图所示,在边长为a 的等边三角形区域内有匀强磁 场B,其方向垂直于纸面向外, 一个边长也为a的等边三角形 导线框架EFG 正好与上述磁 场区域的边界重合,而后绕其几何中心O 点在 纸面内以角速度ω 顺时针方向匀速转动,于是 框架EFG 中产生感应电动势,若转过６０°后线 框转到图中的虚线位置,则在这段时间内 (　　) A．感应电流方向为E→G→F→E B．感应电流方向为E→F→G→E C．平均感应电动势大小等于 ３ωa ２B ４π D．平均感应电动势大小等于 ３ωa ２B ３π 解析:BC　[框架转过６０°过程中通过框架的磁 通量减少,由楞次定律知,感应电流方向为E→ F→G→E,选项 A错误,B正确;根据几何关系 得,框架的有效面积减小ΔS＝ ３１２a ２,由ω＝θΔt 得Δt＝θω ＝ π ３ω ,根据法拉第电磁感应定律得, 框架产生的平均感应电动势E＝ΔΦΔt＝ ΔS Δt 􀅰B ＝ ３ωa ２B ４π ,选项C正确,D错误．] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰７２６􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 第十二章　电磁感应