课时跟踪检测(七) 法拉第电磁感应定律 （Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（教科版）

课时跟踪检测(七)　法拉第电磁感应定律　 1.匝数为100的线圈的面积S=100 cm2,放在方向如图所示的匀强磁场中。线圈平面与磁场的方向垂直,当磁感应强度由2×10-3 T经过5 s均匀减小到0时,感应电动势的大小为 (　 ) A.4×10-4 V B.2×10-3 V C.4×10-2 V D.0.2 V 2.如图所示,在磁感应强度为B、方向垂直金属导轨所在平面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增大为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2。通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为 (　 ) A.c→a,2∶1 B.a→c,2∶1 C.a→c,1∶2 D.c→a,1∶2 3.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示,在线圈内产生感应电动势最大值的时间段是 (　 ) A.0~2 s B.2~4 s C.4~6 s D.6~8 s 4.如图所示,导体AB的长为2R,绕O点以角速度ω匀速转动,OB长为R,且OBA三点在一条直线上,有一磁感应强度为B的匀强磁场,充满转动平面且与转动平面垂直,那么AB两端的电势差为 (　 ) A. B.2BωR2 C.4BωR2 D.6BωR2 5.如图所示,面积为S、匝数为N的矩形线圈固定在绝缘的水平面上,线圈的一半面积处于竖直向下的匀强磁场中。磁场的磁感应强度随时间均匀变化,其变化率为K。已知某时刻磁感应强度为B0,穿过线圈的磁通量为Φ,产生的感应电动势为E,则 (　 ) A.Φ=B0S B.Φ=NB0S C.E=KS D.E=NKS 6.(多选)如图所示,A、B两闭合线圈为同样导线绕成,A有10匝,B有20匝,两圆线圈半径之比为2∶1。均匀磁场只分布在B线圈内,当磁场随时间均匀减弱时 (　 ) A.A中无感应电流 B.A、B中均有恒定的感应电流 C.A、B中感应电动势之比为2∶1 D.A、B中感应电流之比为1∶2 7.(选自鲁科版教材课后练习)(多选)有一种非接触式电源供应系统,这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力。其工作原理可用两个左右相邻或上下相对的线圈来说明,如图所示。下列说法正确的是 (　 ) A.若线圈A中输入电流,则线圈B中会产生感应电动势 B.只有线圈A中输入变化的电流,线圈B中才会产生感应电动势 C.线圈A中电流越大,线圈B中感应电动势也越大 D.线圈A中电流变化越快,线圈B中感应电动势越大 8.如图所示,一面积为S的正三角形金属框abc固定,M、N分别为ab和ac边的中点,直线MN上方有垂直于线框的匀强磁场。在时间t内,磁感应强度的大小由B均匀增加到3B,方向不变,在此过程中 (　 ) A.穿过金属框的磁通量变化量为BS B.N点电势比M点的高 C.金属框中的感应电动势为 D.金属框中的感应电动势为 9.如图所示,固定在水平面上的半径为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。 长为l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OO'上,随轴以角速度ω匀速转动,在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、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g,不计其他电阻和摩擦,下列说法正确的是 (　 ) A.棒产生的电动势为Bl2ω B.微粒的电荷量与质量之比为 C.电阻消耗的电功率为 D.电容器所带的电荷量为CBr2ω 10.(2025·湖北高考)如图(a)所示,相距L的两足够长平行金属导轨放在同一水平面内,两长度均为L、电阻均为R的金属棒ab、cd垂直跨放在两导轨上,金属棒与导轨接触良好。导轨电阻忽略不计。导轨间存在与导轨平面垂直的匀强磁场,其磁感应强度大小B随时间变化的图像如图(b)所示,t=T时刻,B=0。t=0时刻,两棒相距x0,ab棒速度为零,cd棒速度方向水平向右,并与棒垂直,则0~T时间内流过回路的电荷量为 (　 ) A. B. C. D. 11.(8分)在如图所示的三维坐标系中,有与x轴同方向的磁感应强度为B的匀强磁场,一矩形导线框,面积为S,电阻为R,其初始位置abcd与xOz平面的夹角为θ,以z轴为转动轴沿顺时针方向匀速转动2θ角到达a'b'cd位置,角速度为ω。求: (1)这一过程中导线框中产生的感应电动势的平均值;(4分) (2)若θ为60°,当导线框恰好到达a'b'cd位置时感应电动势的瞬时值。(4分) 12.(10分)如图所示,匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈,线圈平面与磁场垂直。已知线圈的面积S=0.3 m2、电阻R=0.6 Ω,磁场的磁感应强度B=0.2 T。现同时向两侧拉动线圈,线圈的两边在Δt=0.5 s时间内合到一起。求线圈在上述过程中: (1)感应电动势的平均值E;(4分) (2)感应电流的平均值I,并在图中标出电流方向;(4分) (3)通过导线横截面的电荷量q。(2分) 课时跟踪检测(七) 1.选A　线圈中感应电动势大小为:E=nS=100××0.01 V=4×10-4 V,A正确,B、C、D错误。 2.选C　由右手定则判断可得,电阻R上的电流方向为a→c,由E=Blv知E1=Blv,E2=2Blv,则E1∶E2=1∶2,C正确。 3.选C　图线斜率表示磁通量的变化率,根据法拉第电磁感应定律E=知,在4~6 s内Φ⁃t图线斜率最大,则磁通量变化率最大,感应电动势最大,C正确,A、B、D错误。 4.选C　AB两端的电势差大小等于金属棒AB中产生的感应电动势,E=B·2R·=B·2R·=4BωR2,C正确。 5.选D　匀强磁场与线圈平面垂直,有一半的面积处于磁场中,故磁通量为:Φ=B0·=B0S,A、B错误;根据法拉第电磁感应定律,感应电动势为:E=N=N=NS=NKS,C错误,D正确。 6.选BD　只要穿过圆线圈内的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势和感应电流,因为磁场变化情况相同,有效面积也相同,所以每匝线圈产生的感应电动势相同,所以A、B中感应电动势之比为1∶2,又由于两线圈的匝数和半径不同,电阻值不同,根据电阻定律,单匝线圈电阻之比为2∶1,所以感应电流之比为1∶2。 7.选BD　根据感应电动势产生的条件,只有线圈A中输入变化的电流,线圈B中的磁通量才会发生变化,线圈B中才会产生感应电动势,且线圈A中电流变化越快,线圈B中磁通量变化也越快,线圈B中的感应电动势越大,故A、C错误,B、D正确。 8.选C　由几何关系知三角形aMN的面积为S'=S,开始时穿过金属框的磁通量为Φ1=BS',末磁通量为Φ2=3BS',所以此过程中磁通量的变化量为ΔΦ=Φ2-Φ1=BS,A错误;根据楞次定律可以判断三角形金属框中的感应电流方向为逆时针方向,其中aMN部分为电源部分,在电源内部电流从低电势流向高电势,故M点的电势高于N点的电势,B错误;根据法拉第电磁感应定律得金属框中的感应电动势大小为E==,C正确,D错误。 9.选B　由法拉第电磁感应定律可知棒产生的电动势为E=Br·ωr=Br2ω,A错误;金属棒电阻不计,故电容器两极板间的电压等于棒产生的电动势,微粒的重力与其受到的静电力大小相等,有q=mg,可得=,B正确;电阻消耗的电功率P==,C错误;电容器所带的电荷量Q=CU=CBr2ω,D错误。 10.选B　0~T时间内,回路中磁通量的变化量ΔΦ=B0Lx0,回路中产生的平均感应电动势为=,平均感应电流为=,流过回路的电荷量为q=Δt=,故选B。 11.解析:(1)导线框转动2θ角的过程所用的时间Δt=,穿过线框的磁通量的变化量ΔΦ=2BSsin θ。由法拉第电磁感应定律知,此过程中产生的感应电动势的平均值===。 (2)θ为任意值时,线框中感应电动势的大小为ab边切割磁感线产生的感应电动势的大小 E=B···ω·sin(90°-θ)=BSωcos θ 当θ=60°时,有E=BSω。 答案:(1)　(2)BSω 12.解析:(1)感应电动势的平均值E= 磁通量的变化ΔΦ=BΔS,解得E= 代入数据得E=0.12 V。 (2)平均电流I=,代入数据得I=0.2 A(电流方向如图所示)。 (3)电荷量q=IΔt,代入数据得 q=0.1 C。 答案:(1)0.12 V　(2)0.2 A(电流方向见解析图) (3)0.1 C 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $