课时测评9 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（教科版）

课时测评9　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1－12题，每题5分，共60分) 1.(多选)(2025·华南师大附中期中)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则0～D时间内(　　) A．线圈中0时刻感应电动势最大 B．线圈中D时刻感应电动势为0 C．线圈中D时刻感应电动势最大 D．线圈中平均感应电动势为0.4 V 答案：ABD 解析：由法拉第电磁感应定律知线圈中0～D时间内的平均感应电动势E＝＝ V＝0.4 V，D正确；由感应电动势的物理意义知，感应电动势的大小与磁通量的大小Φ、磁通量的变化量ΔΦ均无必然联系，与磁通量的变化率成正比，而任何时刻磁通量的变化率就是Φ­t图像上该时刻对应切线的斜率，不难看出0时刻对应切线斜率最大，D时刻对应切线斜率最小，为0，故A、B正确，C错误。 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可知E＝＝＝103×(1.02＋1.22＋1.42)×10-4 V＝0.44 V，故选B。 3．(2025·江苏苏州中学期中)如图所示，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以B＝B0＋kt(k>0)随时间变化，t＝0时，P、Q两板电势相等，两板间的距离远小于环的半径，经时间t，电容器P板(　　) A．不带电 B．所带电荷量与t成正比 C．带正电，电荷量是 D．带负电，电荷量是 答案：D 解析：磁感应强度以B＝B0＋kt(k>0)随时间变化，由法拉第电磁感应定律得E＝＝S＝kS，而S＝，经时间t电容器P板所带电荷量Q＝EC＝，由楞次定律知电容器P板带负电，故选项D正确。 4．一线圈匝数为n＝10匝，线圈电阻为r＝1.0 Ω，在线圈外接一个阻值R≤4.0 Ω的电阻，如图甲所示。在线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈内磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A．通过R的电流方向为a→b B．线圈中产生的感应电动势为5 V C．a、b两点的电势差为4 V D．通过R的电流大小为1 A 答案：B 解析：由楞次定律可知，磁通量增加，感应电流的方向为逆时针，即通过R的电流方向为b→a，A错误；由法拉第电磁感应定律可知E＝n，代入数据解得E＝5 V，B正确；由闭合电路欧姆定律可知I＝， a、b两点的电势差为U＝E－Ir，联立并代入数据可得I≥1 A，U≤4 V，C、D错误。故选B。 5．(多选)(2025·辽宁大连八中期中)一根直导线长0.1 m，在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运动，则导线中产生的感应电动势(　　) A．一定为0.1 V B．可能为0 C．可能为0.01 V D．最大值为0.1 V 答案：BCD 解析：当B、L、v互相垂直时感应电动势最大，Em＝BLv＝0.1×0.1×10 V＝0.1 V，因它们三者的空间位置关系不确定，故B、C、D正确。 6．(多选)(2025·广东佛山一中期中)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10-5 T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s。下列说法正确的是 (　　) A．电压表记录的电压为5 mV B．电压表记录的电压为9 mV C．河南岸的电势较高 D．河北岸的电势较高 答案：BD 解析：可以将海水视为垂直于河岸方向放置的导体，海水平动切割地磁场的磁感线产生感应电动势，则E＝BLv＝9 mV，B正确；由右手定则可知，感应电流方向由南向北，故河北岸的电势较高，D正确。 7．(多选)磁悬浮列车是高速低耗交通工具，如图(a)所示，它的驱动系统简化为如图(b)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：线框相对磁场向左运动，根据右手定则可知题中图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，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；由于前后两个边产生感应电动势顺次相加，根据切割方式得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＝，D错误。 8．如图所示，导线OA长为L，在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω沿图中所示方向绕通过悬点O的竖直轴旋转，导线OA与竖直方向的夹角为θ。OA导线中的感应电动势大小和O、A两点电势高低情况分别是 (　　) A．BL2ω，O点电势高 B．BL2ω，A点电势高 C．BL2ωsin2θ，O点电势高 D．BL2ωsin2θ，A点电势高 答案：D 解析：导线OA切割磁感线的有效长度R＝L sinθ，产生的感应电动势E＝BR2ω＝BL2ω sin2θ，由右手定则可知A点电势高，所以D正确。 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可知，大圆产生的感应电动势为E1＝＝kS1，每个小线圈产生的感应电动势为E2＝＝kS2，且根据楞次定律可知，线圈产生的电流方向相同，即电动势要全部相加，则总的感应电动势为E＝E1＋5E2＝k(S1＋5S2)，故D正确，A、B、C错误。 10．(多选)(2025·重庆一中期末)由螺线管、电阻和水平放置的平行板电容器组成的电路如图所示。其中，螺线管匝数为N、横截面积为S，电容器两极板间距为d。螺线管处于竖直向上的匀强磁场中，一质量为m、电荷量为q的带正电颗粒悬停在电容器中，重力加速度大小为g，则(　　) A．磁感应强度均匀增大 B．磁感应强度均匀减小 C．磁感应强度变化率为 D．磁感应强度变化率为 答案：BD 解析：由题知，带正电颗粒悬停在电容器中，则电子受的重力与电场力大小相等、方向相反，故电场力方向竖直向上，则电容器下极板带正电，即通电螺线管的下端为电源正极，根据电源内部的电流是由负极流向正极，由安培定则和楞次定律可知磁感应强度均匀减小，故A错误，B正确；带正电颗粒悬停在电容器中，则粒子受重力与电场力作用，则有qE＝mg，根据法拉第电磁感应定律有E电＝N＝NS，且E＝，联立解得＝，故C错误，D正确。 11．(2023·江苏高考)如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，OC导体棒的O端位于圆心，棒的中点A位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕O点在纸面内逆时针转动，O、A、C点电势分别为φO、φA、φC，则(　　) A．φO>φC B．φC>φA C．φO＝φA D．φO－φA＝φA－φC 答案：A 解析：根据右手定则可知感应电动势的方向由A指向O，所以φO>φA，导体棒AC段不在磁场中，不切割磁感线，不产生感应电动势，则φC＝φA，A正确，B、C错误；根据以上分析可知φO－φA>0，φA－φC＝0，则φO－φA>φA－φC，D错误。 12．(2025·广东珠海二中期中)如图所示，匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O且垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置不变，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度的变化率的大小应为(　　) A． B． C． D． 答案：C 解析：设半圆的半径为r，导线框的电阻为R，当线框绕过圆心O的转动轴以角速度ω匀速转动时，I1＝＝＝＝＝。当线框不动，磁感应强度变化时，I2＝＝＝＝，因I1＝I2，可得＝，C正确。 学生用书第55页 学科网（北京）股份有限公司 $