课时作业七 法拉第电磁感应定律(Word练习)-【金榜题名】2026-2027学年高二物理选择性必修第二册高中同步学案（人教版）

课时作业(七) A基础达标 1．(多选)下列说法正确的是(　　) A．穿过线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B．穿过线圈中的磁通量很大，但线圈中产生的感应电动势可能为0 C．线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大 D．穿过线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大 【解析】　根据法拉第电磁感应定律E＝N可知，穿过线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大。感应电动势与磁通量变化量大小无关，穿过线圈中的磁通量很大，但线圈中产生的感应电动势可能为0，且线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势不一定越大。综上所述可知AC错误，BD正确。故选BD。 【答案】　BD 2.如图所示，a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环，两环半径之比为3∶4，其中仅在a环所围区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场。当该匀强磁场的磁感应强度均匀增大时，a、b两环内的感应电动势大小之比为(　　) A．3∶4　　　　　　　 B．1∶1 C．9∶16 D．4∶3 【解析】　根据法拉第电磁感应定律可知E＝＝ 根据图示关系可知，a、b两个环中的有效面积是一样的，因此两个环中的磁通量相同，磁通量的变化率相同，感应电动势也相同，a、b两环内的感应电动势大小之比为1∶1，B正确。故选B。 【答案】　B 3.如图，在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，将一水平放置的长为L的金属棒ab以水平速度v0抛出，金属棒ab在运动过程中始终保持水平。重力加速度大小为g，不计空气阻力，则经过时间t，金属棒ab产生的感应电动势的大小为(金属棒ab未落地)(　　) A．BLgt B．0 C．BLv0 D．BL 【解析】　金属棒ab做平抛运动，有效切割速度为水平方向的速度，即v0，与竖直方向的速度无关，故经过时间t，金属棒ab产生的感应电动势的大小为E＝BLv0，保持不变，故ABD错误C正确。 故选C。 【答案】　C 4．如图所示，相同规格和长度的电阻丝分别制成单匝正方形和圆形线框a、b，将两线框水平放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度随时间均匀增加，则某时刻(　　) A．通过a、b线框的磁通量之比为4∶π B．a、b线框的感应电动势之比为π∶4 C．a、b线框中的感应电流之比为4∶π D．a、b线框中的电功率之比为π∶4 【解析】　A．设电阻丝长L，则正方形和圆形线框a、b面积分别为Sa＝，Sb＝ 根据Φ＝BS，通过a、b线框的磁通量之比为Φa∶Φb＝π∶4，故A错误； B．根据E＝n ＝n S，a、b线框的感应电动势之比为Ea∶Eb＝π∶4，故B正确； C．根据I＝，a、b线框中的感应电流之比为Ia∶Ib＝π∶4，故C错误； D．根据P＝，a、b线框中的电功率之比为Pa∶Pb＝π2∶16，故D错误。故选B。 【答案】　B 5.如图所示，先后两次将同一个矩形线圈由匀强磁场中拉出，两次拉动的速度相同。第一次线圈长边与磁场边界平行，将线圈全部拉出磁场区，拉力做功W1、通过导线截面的电荷量为q1，第二次线圈短边与磁场边界平行，将线圈全部拉出磁场区域，拉力做功为W2、通过导线截面的电荷量为q2，则(　　) A．W1＜W2，q1＜q2 B．W1＞W2，q1＞q2 C．W1＞W2，q1＝q2 D．W1＝W2，q1＝q2 【解析】　设线框的长为L1，宽为L2，速度为v 第一次：线框受到的安培力大小为 F安＝BI1L1＝BL1＝ 线框匀速运动，外力与安培力平衡， 则外力的大小为F1＝F安 外力做功为W1＝F1L2＝L2 第二次，同理可得W2＝F2L1＝L1 由于L1＞L2，求得W1＞W2 两种情况下，线框拉出磁场时穿过线框的磁通量变化相等，由q＝IΔt＝Δt＝，可知，通过导体截面积的电量相等q1＝q2，C正确。故选C。 【答案】　C 6．浮桶式灯塔模型如图甲，其由带空腔的磁体和一个连着灯泡的线圈组成，磁体在空腔产生的磁场如图乙所示，磁体通过支柱固磁体定在暗礁上，线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，则浮桶线圈(　　) A．当海面平静时，灯泡稳定发光 B．当海水水平匀速流动时，灯泡稳定发光 C．海水上下震荡幅度越大，灯泡发光越亮 D．海水上下震荡速度越快，灯泡发光越亮 【解析】　A．当海面平静时，线圈静止不动，不切割磁感线，不产生电动势，灯泡不亮，故A错误；B.当海水水平匀速流动时，线圈不切割磁感线，不产生电动势，灯泡不亮，故B错误；CD.线圈随海水上下震荡，切割磁感线产生的电动势E＝nBlv，可知：电动势的大小与海水上下震荡速度有关，与震荡幅度无关，v越大，E越大，则灯泡发光越亮，故C错误，D正确。故选D。 【答案】　D 7．如图甲所示，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，若线圈ab中电流i与时间t的关系图线如图乙所示，则在这段时间内，下列关于线圈cd中产生的感应电流icd与时间t的关系图线，正确的是(　　) 　 　 甲　　 　　　　　　乙 【解析】　由图乙可知，在t＝0时刻，图线的斜率最大，即ab线圈中的电流变化最快，电流产生的磁场变化最快，cd线圈中的磁通量变化最快，所以此时在cd线圈中产生的感应电流最大；t＝时，图线的斜率为零，即ab线圈中的电流变化为零，电流产生的磁场变化为零，cd线圈中的磁通量变化为零，所以此时在cd线圈中无感应电流；t＝之后，感应电流改变方向；到T时间内c、d线圈产生的感应电流为零，由上述分析可知，D正确。故选D。 【答案】　D 8.(多选)如图所示，固定在水平面上且半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，有一阻值为R的金属棒，其一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO′上，金属棒随轴顺时针匀速转动，阻值为2R的电阻和水平平行板电容器并联接在圆环的A点和电刷间，电容器极板间距为d。有一质量为m、电量q为的带电微粒静止在电容器极板间，已知重力加速度为g，不计其他电阻，则下列说法正确的是(　　) A．微粒带正电 B．微粒带负电 C．金属棒转动的角速度大小为 D．金属棒转动的角速度大小为 【解析】　AB.金属棒绕轴切制磁感线，由右手定则可知O′为电源正极，故电容器下极板带正电，电场强度向上。微粒受力平衡，重力和电场力相等，故电场力向上，微粒带正电，A正确、B错误； CD.棒转动产生的感应电动势E＝Br ＝ 根据闭合电路欧姆定律电容器两端电压U＝×2R＝ 根据微粒受力平衡q＝mg，解得ω＝，C错误、D正确；故选AD。 【答案】　AD 9．如图所示，两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平面内，其间距L＝0.2 m，磁感应强度B＝5 T的匀强磁场垂直导轨平面向下。两导轨之间连接的电阻R＝4.8 Ω，在导轨上有一金属棒ab，其接入电路的电阻r＝0.2 Ω，金属棒与导轨垂直且接触良好。在ab棒上施加水平拉力使其以速度v＝5 m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长。求： (1)金属棒ab产生的感应电动势； (2)通过电阻R的电流大小和方向； (3)水平拉力的大小F。 【解析】　(1)依题意有E＝BLv＝5×0.2×5 V＝5 V (2)根据楞次定律，回路中的电流方向为逆时针方向，即aMPb，则通过电阻R的方向为从M通过R流向P，根据欧姆定律，电流大小为I＝＝ A＝1 A (3)导体棒匀速运动，则水平拉力F大小于等于安培力，则有F＝BIL＝1 N 【答案】　(1)5 V　(2)1 A，从M通过R流向P　(3)1 N B能力提升 10．(多选)一个线圈与演示用电流计连接后，把条形磁铁的N极靠近线圈时，发现电流计指针向右偏转，如图所示(忽略空气阻力)。下列说法中正确的是(　　) A．如果将条形磁铁的N极远离线圈时， 电流计指针向左偏转 B．如果把线圈固定在空中，条形磁铁在线圈正上方由静止释放，磁铁穿出线圈时的加速度小于g C．如果把线圈固定在空中，条形磁铁在线圈正上方由静止释放，条形磁铁的高度越大，磁铁穿出线圈时的加速度越大 D．如果把线圈固定在空中，条形磁铁由线圈正上方由静止释放后过程中，磁铁的机械能减少 【解析】　A．把条形磁铁的N极靠近线圈时，线圈的磁通量增加，发现电流计指针向右偏转，则条形磁铁的N极远离线圈时，线圈磁通量减小，电流计指针将向左偏转。故A正确；BC.根据楞次定律的“来拒去留”如果把线圈固定在空中，条形磁铁在线圈正上方由静止释放，磁铁穿出线圈时将受到线圈向上的“吸引力”由牛顿第二定律，有mg－F吸引＝ma，所以磁铁的加速度小于g。条形磁铁的高度越大，磁铁穿出线圈时相对线圈的速度越大，线圈对磁铁的“吸引力”越大，则其加速度越小。故B正确；C错误；D.如果把线圈固定在空中，条形磁铁由线圈正上方由静止释放后过程中，磁铁的机械能减少，转化成线圈中的电能，总的能量保持不变。故D正确。故选ABD。 【答案】　ABD 11.如图，载有固定条形磁铁的小车沿倾斜直轨道依次穿过三个完全相同且等间距排列的线圈，该过程中a、b两点间电压U随时间t变化的图线可能为(　　) 【解析】　由题意可得，小车沿倾斜直轨道做匀加速直线运动，所以经过相邻两个线圈的时间越来越小，且随着小车速度增大，穿过三个线圈的磁通量变化率逐渐增大，即最大感应电动势逐渐增大，且随着小车速度增大，穿过三个线圈的时间变小，则出现感应电动势的时间也逐渐减小。故选A。 【答案】　A 12．如图所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面。一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P平行。导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t＝0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域。以a→b→c→d→e→f为感应电流的正方向，以下四个I－t关系示意图中正确的是(　　) 【解析】　设导线框的速度为v，则在0～时间内，bc边切割磁感线，根据右手定则可知感应电流沿负方向，感应电流大小为I1＝ 在～时间内，bc边在QR区域内切割磁感线，ed边在PQ区域内切割磁感线，根据右手定则可知两边产生的感应电动势方向相反，且由于切割有效长度相同，所以感应电动势大小相同，则该段时间内回路中感应电流为零； 在～时间内，ed边在QR区域内切割磁感线，fa边在PQ区域内切割磁感线，根据右手定则可知两边产生的感应电动势方向相同，感应电流方向沿正方向，大小为I3＝＝3I1 在～时间内，fa边在QR区域内切割磁感线，根据右手定则可知感应电流沿负方向，大小为I4＝＝2I1，综上所述可知图像A正确。故选A。 【答案】　A 13.用如图所示的电路来研究反电动势，水平金属导轨通过开关和电池相连，匀强磁场的磁感应强度B竖直向下，当开关闭合后，光滑导体棒由静止开始运动，与导轨始终接触良好，导体棒最终以垂直导棒的速度v匀速运动，电池的电动势为E，回路的总电阻始终为R，导轨的间距为L，导棒与金属导轨的夹角始终为53°，sin 53°＝0.8，下列说法正确的是(　　) A．导体棒两端的感应电动势的方向为a→b B．电源的电动势与导体棒速度的关系为v＝ C．当导体棒的速度为u时，反电动势为E0＝BLu，回路中的电流为 D．当反电动势为E0，回路的电流为I时，能量转化关系为EI＋E0I＝I2R 【解析】　A．当回路中有感应电流，根据右手定则，从上向下看，流过导体棒的感应电流沿逆时针方向，即导体棒两端的感应电动势沿逆时针方向，故A错误； B．当导体棒以速度v匀速运动时，导体棒不受安培力，回路中没有感应电流，感应电动势与电源的电动势等大反向，即E＝，可得v＝，故B正确； C．当导体棒的速度为u时，反电动势E0＝BLu 回路中的电流为I＝＝，故C错误； D．当反电动势为E0，回路电流为I时， 由I＝，改写为IR＝E－E0 进一步可得I2R＝EI－E0I，故D错误。故选B。 【答案】　B 14.有一个面积为S＝100 cm2的500匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B＝(5＋0.4t) T，线圈电阻r＝2 Ω，定值电阻R＝8 Ω，求： (1)线圈回路中的感应电动势； (2)回路的电流大小； (3)电阻R两端的电压大小。 【解析】　(1)线圈回路中的感应电动势为 E＝n ＝n S＝500×0.4×100×10－4 V＝2 V (2)回路的电流大小为I＝＝0.2 A (3)电阻R两端的电压大小为U＝IR＝1.6 V 【答案】　(1)2 V　(2)0.2 A　(3)1.6 V 学科网（北京）股份有限公司 $$