2.2 法拉第电磁感应定律 课时检测-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

第 1 页 共 6 页 第2节 法拉第电磁感应定律 课时检测 一、选择题: 1．对于法拉第电磁感应定律E＝n，下面理解正确的是(　　) A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B．穿过线圈的磁通量为0，感应电动势一定为0 C．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 2．如图甲、乙、丙、丁所示的四种情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是(　　) A． 乙和丁 B．甲、乙、丁 C．甲、乙、丙、丁 D．只有乙 3.如图所示，把一阻值为R、边长为L的正方形金属线框，从磁感应强度为B的匀强磁场中，以速度v向右匀速拉出。在此过程中线框中产生了电流，此电流(　　) A．方向与图示箭头方向相同，大小为 B．方向与图示箭头方向相同，大小为 C．方向与图示箭头方向相反，大小为 D．方向与图示箭头方向相反，大小为 4.如图所示，平行导轨间的距离为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面。一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置。金属棒与导轨的电阻不计，当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时，通过电阻R的电流为(　　) A. B. C. D. 5.如图所示，在半径为R的虚线圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化关系为B＝B0＋kt。在磁场外距圆心O为2R处有一半径恰为2R的半圆导线环(图中实线)，则导线环中的感应电动势大小为(　　) A．0 B．kπR2 C. D．2kπR2 6．如图所示的是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图。将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流。若图中铜盘半径为r，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，匀速转动铜盘的角速度为ω，则电路的功率是(　　) A. B. C. D. 7．如图甲所示线圈的匝数n＝100匝，横截面积S＝50 cm2，线圈总电阻r＝10 Ω，沿轴线方向有匀强磁场，设图甲中磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，则在开始的0.1 s内(　　) A．磁通量的变化量为0.25 Wb B．磁通量的变化率为2.5×102 Wb/s C．a、b间电压为0 D．在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 A 8.如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论错误的是(　　) A．感应电流方向不变 B．CD段直导线始终不受安培力 C．感应电动势的最大值E＝Bav D．感应电动势的平均值＝πBav 9．(多选)如图所示，一导线折成边长为a的正三角形闭合回路，虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面向下，回路以速度v向右匀速进入磁场，边长CD始终与MN垂直，从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是(　　) A．导线框受到的安培力方向始终向上 B．导线框受到的安培力方向始终向下 C．感应电动势的最大值为Bav D．感应电动势的平均值为Bav 10．(多选)单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像如图所示，则(　　) A．在t＝0时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大 B．在t＝1×10－2 s时，感应电动势最大 C．在t＝2×10－2 s时，感应电动势为零 D．在0～2×10－2 s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零 二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 11．如图甲所示，一个圆形线圈匝数n＝1 000匝、面积S＝2×10－2 m2、电阻r＝1 Ω。在线圈外接一阻值R＝4 Ω的电阻。把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示。求： (1)0～4 s内，回路中的感应电动势； (2)t＝5 s时，a、b两点哪点电势高？ (3)t＝5 s时，电阻R两端的电压U。 12．如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置，电阻不计，两导轨间距d＝10 cm，导体棒ab、cd放在导轨上，并与导轨垂直。每根导体棒在导轨间部分的电阻均为R＝1.0 Ω。用长度L＝20 cm的绝缘丝线将两棒系住，整个装置处在匀强磁场中，t＝0时刻磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态，此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示。不计感应电流产生的磁场的影响，整个过程中丝线未被拉断。求： (1)0～2.0 s的时间内，电路中感应电流的大小与方向； (2)t＝1.0 s时刻丝线的拉力大小。 参考答案： 1.解析：D　根据E＝n可知，穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大，故选项D正确，A、B、C错误。 2.解析：B　公式E＝Blv中的l为导体切割磁感线的有效长度，题图甲、乙、丁中的有效长度均为l，感应电动势E＝Blv，而题图丙的有效长度为lsin θ，感应电动势E＝Blvsin θ，故B正确。 3.解析：A　利用右手定则可判断感应电流是逆时针方向。因为E＝BLv，所以电流I＝＝，A正确。 4.解析：D　题中B、l、v满足两两垂直的关系，所以E＝Blv，其中l＝，即E＝，故通过电阻R的电流为，选项D正确。 5.解析：C　由E＝n＝＝πR2k知C正确。 6.解析：C　导体棒旋转切割磁感线产生感应电动势E＝Bωr2，由P＝得电路的功率是，故选C。 7.解析：D　通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，线圈中磁通量的变化量ΔΦ＝(0.1＋0.4)×50×10－4 Wb＝2.5×10－3 Wb，A错误；磁通量的变化率＝ Wb/s＝2.5×10－2 Wb/s，B错误；根据法拉第电磁感应定律可知，当a、b间断开时，其间电压等于线圈产生的感应电动势，感应电动势大小E＝n＝2.5 V，C错误；在a、b 间接一个理想电流表相当于a、b间接通而形成回路，回路总电阻即为线圈的总电阻，故感应电流大小I＝＝0.25 A，D正确。 8.解析：B　感应电动势公式E＝n，只能用来计算平均值，利用感应电动势公式E＝Blv计算时，l应是有效长度，即垂直切割磁感线的长度。在闭合回路进入磁场的过程中，通过闭合回路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向始终为逆时针方向，A正确。根据左手定则可以判断，CD段直导线所受的安培力方向向下，B错误。当半圆闭合回路进入磁场一半时，其等效切割长度最大，感应电动势的最大值E＝Bav，C正确。感应电动势的平均值＝＝＝πBav，D正确。 9.解析：CD　根据左手定则可知，导线框未全部进入磁场前受到的安培力方向向左，所以A、B错误。该闭合回路有效切割长度最长为a，则感应电动势最大值为Bav，故C正确。感应电动势平均值为E＝＝＝Bav，故D正确。 10.解析：BC　由法拉第电磁感应定律知E∝，故t＝0和t＝2×10－2 s时，E＝0，选项A错误，C正确；t＝1×10－2 s时，最大，E最大，选项B正确；0～2×10－2 s时间内，ΔΦ≠0，E≠0，选项D错误。 11.解析：(1)根据法拉第电磁感应定律得，0～4 s内，回路中的感应电动势 E＝n＝1 000× V＝1 V。 (2)t＝5 s时，磁感应强度正在减弱，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即感应电流产生的磁场方向是垂直纸面向里，结合安培定则可判断a点的电势高。 (3)在t＝5 s时，线圈的感应电动势 E＝n＝1 000× V＝4 V 根据闭合电路欧姆定律，得电路中的电流I＝＝ A＝0.8 A 故电阻R两端的电压U＝IR＝0.8×4 V＝3.2 V。 答案：(1)1 V　(2)a点的电势高　(3)3.2 V 12.解析：(1)由题图乙可知＝0.1 T/s， 由法拉第电磁感应定律有E＝n＝S＝2.0×10－3 V， 则I＝＝1.0×10－3 A，由楞次定律可知电流方向为顺时针。 (2)导体棒在水平方向上受到的丝线拉力和安培力平衡， 由题图 乙可知t＝1.0 s时B＝0.1 T，则FT＝F安＝BId＝1.0×10－5 N。 答案：(1)1.0×10－3 A　顺时针　(2)1.0×10－5 N 学科网（北京）股份有限公司 $