北京市2025-2026学年高二物理寒假作业系列（旧知重练）（十八）电磁感应

北京市2025-2026学年度高二物理寒假作业系列 旧知重练（十八） 电磁感应综合训练一 作业时间： 月 日 （作业时长建议：45分钟） 一、知识回顾 1.在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于 。因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一起。 2.解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法 （1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律（或右手定则）确定感应电动势的 和 ； （2）画等效电路图； （3）运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的规律、电功率等相关知识求解。 3.与上述问题相关的几个知识点 （1）电源电动势或。 （2）闭合电路欧姆定律 部分电路欧姆定律 电源的内电压 电源的路端电压 （3）通过导体的电荷量 二、典型例题 例1、用同种细导线做成两个闭合单匝线圈，正方形线圈的边长与圆形线圈的直径相等，把它们放入磁感应强度随时间均匀变化的同一匀强磁场中，线圈所在平面均与磁场方向垂直，若正方形、圆形线圈中感应电动势分别用、表示，感应电流分别用、表示，则（ ） A. B. C. D. 导学追问： ①本题中，哪个部分发生了电磁感应现象？ ②发生电磁感应现象的部分在电路中相当于什么？ ③如何计算感应电动势的大小？ ④感应电流的大小与哪些因素有关系？ 参考答案：B 三、强化提升 基础篇 1.如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，b端接地，则下列说法正确的是（       ） A.圆形线圈中产生的感应电动势为6V B.电阻R两端的电压为4.5V C.通过电阻R的电流为1.5A D.在0~4s时间内，流经电阻R的电荷量为9C 2.如图所示，光滑导线框放在磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面。线框中接有的定值电阻，线框的电阻不计。电阻为的导体棒沿线框向右做匀速运动，长度，运动的速度。下列说法正确的是（　　） A.流过电阻的电流方向为 B.流过棒的电流大小为 C.电阻两端的电压为 D.棒受到的安培力大小为 3.如图所示，左端接有阻值为R的定值电阻且足够长的平行光滑导轨CE、DF的间距为L，导轨固定在水平面上，且处在磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中，一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置且静止，导轨的电阻不计。某时刻给导体棒ab一个水平向右的瞬时冲量I，导体棒将向右运动，最后停下来，则此过程中（　　） A.导体棒做匀减速直线运动直至停止运动 B.电阻R上产生的焦耳热为 C.通过导体棒ab横截面的电荷量为 D.导体棒ab运动的位移为 4.如图（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计。在0至t1时间内，下列说法中正确的是（　　）     A.a点的电势高于b点电势 B.电流的大小为 C.线圈两端的电压大小为 D.通过电阻R1的电荷量 5.如图所示，阻值为的金属棒从图示位置分别以、的速度沿光滑导轨（电阻不计）匀速滑到位置，若，则在这两次过程中（　　） A.回路电流 B.产生的热量 C.通过任一截面的电荷量 D.外力的功率 6.如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则（不计导轨电阻）（　　） A.通过电阻R的电流方向为P→R→M B.a、b两点间的电压为BLv C.a端电势比b端电势高 D.外力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热 7.如图所示，固定于水平绝缘面上的平行金属导轨不光滑，除R外其他电阻均不计，垂直于导轨平面有一匀强磁场。当质量为m的金属棒cd在水平恒力F作用下由静止向右滑动过程中，下列说法中正确的是（　　） A.水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能 B.只有在cd棒做匀速运动时，F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能 C.无论cd棒做何种运动，它克服磁场力做的功一定不等于电路中产生的电能 D.R两端电压始终等于cd棒中的感应电动势 提升篇 8.如图所示，铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间。两磁极产生的磁场区域面积小于圆盘面积，磁场方向与圆盘平面垂直。两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触。不计接触点的摩擦力和空气阻力。在外力作用下圆盘以恒定的角速度转动。下列说法正确的是（       ） A.因圆盘无磁通量变化，故电阻R中无电流通过 B.铜片C的电势高于铜片D的电势 C.若撤去外力，则圆盘会逐渐停止转动 D.若使圆盘反向转动，电阻R中的电流方向不变 9. 如图，光滑水平面上存在竖直向上、宽度d大于的匀强磁场，其磁感应强度大小为B。甲、乙两个合金导线框的质量均为m，长均为，宽均为L，电阻分别为R和。两线框在光滑水平面上以相同初速度并排进入磁场，忽略两线框之间的相互作用。则（       ） A.甲线框进磁场和出磁场的过程中电流方向相同 B.甲、乙线框刚进磁场区域时，所受合力大小之比为 C.乙线框恰好完全出磁场区域时，速度大小为0 D.甲、乙线框从刚进磁场区域到完全出磁场区域产生的焦耳热之比为 10.某校科技小组的同学设计了一个传送带测速仪，测速原理如图所示．在传送带一端的下方固定有间距为、长度为的平行金属电极．电极间充满磁感应强度为、方向垂直传送带平面（纸面）向里、有理想边界的匀强磁场，且电极之间接有理想电压表和电阻，传送带背面固定有若干根间距为的平行细金属条，其电阻均为，传送带运行过程中始终仅有一根金属条处于磁场中，且金属条与电极接触良好．当传送带以一定的速度匀速运动时，电压表的示数为．则下列说法中正确的是（       ） A.传送带匀速运动的速率为 B.电阻产生焦耳热的功率为 C.金属条经过磁场区域受到的安培力大小为 D.每根金属条经过磁场区域的全过程中克服安培力做功为 11.如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略，当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是(　　) A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a B.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a C.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b D.流过R的电流为由c到d，流动r的电流为由a到b 12.如图所示，用同种材料制成的粗细相同的金属圆环A和B，电阻RA＝2RB；虚线框内有随时间均匀变化的磁场；此磁场在圆环B内时，M、N两点间电势差大小为1.8V，则将该磁场放入A圆环内时，M、N两点间电势差大小为（　       　） A.2.7V B.1.8V C.0.9V D.0.3V 13.如图所示，固定在水平面上的半径为的金属圆环内存在方向竖直向上，磁感应强度大小为的匀强磁场。长为的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为的电阻和电容为、极板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态，已知重力加速度为，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　） A.棒产生的电动势为 B.电容器所带的电荷量为 C.电阻消耗的电功率为 D.微粒的电荷量与质量之比为 14.如图所示，宽度的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值的定值电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小，一根导体棒放在导轨上与导轨垂直，其在导轨之间部分的电阻。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨以的速度向右匀速运动，在运动过程中导体棒始终保持与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻及空气阻力均可忽略不计。求： （1）导体棒两端的电压大小，并说明哪端电势较高； （2）作用在导体棒上的拉力的大小； （3）在导体棒移动0.50m的过程中，电阻上产生的热量。 15.如图所示面积为0.2m2的100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，定值电阻，线圈电阻，求：（1）回路中产生的感应电动势； （2）、两点间的电压； （3）定值电阻的消耗的电功率。 16. 某同学以金属戒指为研究对象，探究金属物品在变化磁场中的热效应。如图所示，戒指可视为周长为L、横截面积为S、电阻率为ρ的单匝圆形线圈，放置在匀强磁场中，磁感应强度方向垂直于戒指平面。若磁感应强度大小在△t时间内从0均匀增加到B0，求： （1）戒指中的感应电动势和电流； （2）戒指中电流的热功率。 答案 1.C 2.B 3.C 4.B 5.A 6.C 7.D 8.C 9.D 10.D 11.B 12.C 13.B 14.（1）0.8V，M端电势高 （2） （3）0.04J 15.（1）0.04Wb/s；4V；（2）2.4V；（3） 16.（1），；（2） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $