课时测评7 法拉第电磁感应定律-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

课时测评7　法拉第电磁感应定律 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－5题，每题4分，6－13题，每题5分，共60分) 1.下列关于感应电动势的说法正确的是(　　) A.在电磁感应现象中，有感应电动势，就一定有感应电流 B.穿过某回路的磁通量的变化量越大，产生的感应电动势就越大 C.闭合回路置于磁场中，当磁感应强度为零时，感应电动势可能很大 D.感应电动势的大小跟穿过闭合回路的磁通量的变化量成正比 答案：C 解析：在电磁感应现象中，有感应电动势，不一定有感应电流，只有当电路闭合时才有感应电流，A错误；穿过某回路的磁通量的变化率越大，产生的感应电动势就越大，B错误；闭合回路置于磁场中，当磁感应强度为零时，磁通量的变化率可能很大，则感应电动势可能很大，C正确；感应电动势的大小跟穿过闭合回路的磁通量的变化率成正比，D错误。故选C。 2.(2023·湖北高考)近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别为1.0 cm、1.2 cm和1.4 cm，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化率为103 T/s，则线圈产生的感应电动势最接近(　　) A.0.30 V B.0.44 V C.0.59 V D.4.3 V 答案：B 解析：根据法拉第电磁感应定律得E＝＝S＝103×(1.02＋1.22＋1.42)×10－4 V＝0.44 V。故选B。 3.n匝线圈放在如图所示变化的磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，线圈的面积为S。则下列说法正确的是(　　) A.0～1 s内线圈的感应电动势在均匀增大 B.1～2 s内线圈中感应电流最大 C.0.5 s末与2.5 s末线圈的感应电流方向相反 D.第4 s末的感应电动势为0 答案：C 解析：由法拉第电磁感应定律可得，0～1 s内线圈的感应电动势为E＝n S，大小不变，故A错误；1～2 s内磁感应强度不变，穿过线圈的磁通量不变，所以感应电流为零，故B错误；结合题图，根据楞次定律可知，0.5 s末和2.5 s末线圈的感应电流方向相反，故C正确；第4 s末磁感应强度为0，但磁通量的变化率不为0，则感应电动势不为0，故D错误。故选C。 4.(2024·广东惠州高二期末)中国科学家想设计一个关于“绳系卫星”的实验，如图所示。从空间站上释放一个小卫星，小卫星与空间站之间用导电缆绳相连，“绳系卫星”位于空间站的正下方，若某时刻与空间站一起正好在赤道上空自西向东绕地球运行，下列说法正确的是(　　) A.赤道上空地磁场方向为由北指向南 B.赤道上空地磁场方向为由东指向西 C.由于切割地磁场的磁感线，此时卫星的电势比空间站电势低 D.由于切割地磁场的磁感线，此时卫星与空间站之间有持续电流 答案：C 解析：赤道上空地磁场方向为由南指向北，A、B错误；由于自西向东切割地磁场的磁感线，根据右手定则，此时卫星的电势比空间站电势低，因为电路没有闭合，所以没有持续电流，C正确，D错误。故选C。 5.如图所示，一直升机悬停在南半球的地磁极上空，该处地磁场的磁感应强度大小为B，直升机螺旋桨叶片的长度为L，螺旋桨转动的频率为f，逆着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则(　　) A.E＝πfL2B，且a点电势低于b点电势 B.E＝2πfL2B，且a点电势低于b点电势 C.E＝πfL2B，且a点电势高于b点电势 D.E＝2πfL2B，且a点电势高于b点电势 答案：C 解析：对于任意一个螺旋桨叶片，其切割磁感线的速度是其做圆周运动的线速度，螺旋桨上不同的点线速度不同，但满足公式v＝ωr，可求得其等效切割速度v＝＝πfL，运用法拉第电磁感应定律得E＝BLv＝πfL2B；由右手定则可知a点电势高于b点电势。故选C。 6.(多选)磁悬浮列车是高速低耗交通工具，如图甲所示，它的驱动系统简化为如图乙所示的物理模型。固定在列车底部的正方形金属线框的边长为L，匝数为N，总电阻为R；水平面内平行长直导轨间存在磁感应强度大小均为B、方向交互相反、边长均为L的正方形组合匀强磁场。当磁场以速度v匀速向右移动时，可驱动停在轨道上的列车，则(　　) A.图示时刻线框中感应电流沿逆时针方向 B.列车运动的方向与磁场移动的方向相同 C.列车速度为v'时线框中的感应电动势大小为2NBL(v－v') D.列车速度为v'时线框受到的安培力大小为 答案：BC 解析：磁场向右移动时，线框相对磁场向左运动，根据右手定则可知，题图所示时刻线框中感应电流沿顺时针方向，A错误；根据左手定则可知，列车受到向右的安培力，因此列车运动的方向与磁场移动的方向相同，B正确；前后两个边产生的感应电动势顺次相加，则有E＝2NBLΔv＝2NBL(v－v')，C正确；列车速度为v'时线框受到的安培力大小为F＝2NILB＝2N··LB＝，D错误。故选BC。 7.如图所示，一个圆形线圈的匝数为n，半径为a，线圈固定，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，线圈中产生的感应电动势为(　　) A.　　B. C.　　D. 答案：B 解析：由法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势E＝n＝nS＝n·πa2＝。故选B。 8.如图，半径为L的半圆弧轨道PQS固定，电阻忽略不计，O为圆心。OM是可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM与轨道接触良好，OM金属杆的阻值是OP金属杆阻值的一半。空间存在如图所示的匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面，磁感应强度大小为B。现使OM从OS位置以恒定的角速度ω顺时针转到OQ位置，则该过程中(　　) A.M、O两点的电压UMO＝BL2ω B.M、O两点的电压UMO＝BL2ω C.回路中电流方向沿M→O→P→Q D.回路中电流方向沿M→Q→P→O 答案：D 解析：OM金属杆转动切割磁感线，产生感应电动势，用右手定则可判断出M点比O点的电势高，由题意可知E＝BL＝BL＝BL2ω，MO相当于电源，M、O两点的电压是外电压，等于OP金属杆两端的电压，由于OM金属杆的阻值是OP金属杆阻值的一半，则M、O两点的电压UMO＝E＝，故A、B错误；由右手定则可知，M点比O点电势高，即电流方向是顺时针，即沿M→Q→P→O，故C错误，D正确。故选D。 9.(2022·河北高考)将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为S1，小圆面积均为S2，垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场，磁感应强度大小B＝B0＋kt，B0和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为(　　) A.kS1 B.5kS2 C.k (S1－5S2) D.k (S1＋5S2) 答案：D 解析：根据法拉第电磁感应定律E＝n可知，大圆线圈产生的感应电动势为E1＝kS1，每个小圆线圈产生的感应电动势均为E2＝kS2，且根据楞次定律可知，线圈产生的感应电流方向相同，则总的感应电动势为E＝E1＋5E2＝k(S1＋5S2)。故选D。 10.(多选)如图甲所示，n＝10匝的线圈(图中只画了1匝)的电阻r＝10 Ω，其两端a、b与一个R＝20 Ω的电阻相连，线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化，下列判断正确的是(　　) A.线圈中的感应电动势大小为0.3 V B.线圈中的感应电流大小为0.03 A C.线圈中感应电流的方向由a到b D.a端电势比b端高 答案：AD 解析：由法拉第电磁感应定律知线圈中的感应电动势大小E＝n＝10× V＝0.3 V，A正确；由闭合电路的欧姆定律可知，线圈中的感应电流大小I＝＝ A＝0.01 A，B错误；由楞次定律和安培定则可知，线圈中感应电流的方向由b到a，电源内部电流的方向为从负极流向正极，此时线圈相当于电源， 所以a端电势比b端高，C错误，D正确。 故选AD。 11.(2024·北京市朝阳区高二期末)如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒ab以某一水平速度v0抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平，不计空气阻力。下列图中能正确反映金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小E随时间t变化情况的是(　　) 答案：A 解析：金属棒做平抛运动，水平方向速度大小不变，即在磁场中切割磁感线的速度不变，则在运动过程中产生的感应电动势大小和方向均不变。故选A。 12.(2024·广东佛山高二月考)如图所示，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动(俯视)时，a、b、c三点的电势分别为φa、φb、φc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是(　　) A.φa＞φc，金属框中无电流 B.φb＞φc，金属框中电流方向沿abca C.Ubc＝－Bl2ω，金属框中无电流 D.Uac＝Bl2ω，金属框中电流方向沿acba 答案：C 解析：金属框abc平面与磁场方向平行，转动过程中穿过金属框的磁通量始终为零，所以无感应电流产生，故B、D错误；转动过程中bc边和ac边均切割磁感线，产生感应电动势，由右手定则判断知φa＜φc，φb＜φc，故A错误；结合＝Bl得，Ubc＝－Bl2ω，故C正确。故选C。 13.(多选)(2025·山东枣庄高二质量检测)如图所示，用一根横截面积为S、电阻率为ρ的均匀硬质导线制成一个半径为r的圆环，以圆环的圆心O为坐标原点建立xOy坐标系，圆环与x、y轴负方向的交点分别为b、a，在第一、二、四象限内存在垂直于圆环所在平面向里的匀强磁场，磁感应强度B的大小随时间的变化率＝k (k＞0)。下列说法正确的是(　　) A.圆环中产生沿顺时针方向的感应电流 B.圆环具有收缩的趋势 C.圆环中感应电流的大小为 D.圆环上a、b两点间的电势差为Uab＝ 答案：BC 解析：由＝k (k＞0)知，磁场在增强，根据楞次定律和安培定则知，圆环中的感应电流沿逆时针方向，A错误；由楞次定律的推论——“增缩减扩”知，圆环有收缩的趋势，B正确；根据法拉第电磁感应定律得E＝×πr2＝，圆环的电阻R＝ρ，圆环中感应电流I＝，联立解得I＝，C正确；由以上分析可知Uab＜0，Uab＝－E＝－，D错误。故选BC。 学生用书⬇第48页 学科网（北京）股份有限公司 $