课时跟踪检测(十一) 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（人教版 江苏专用）

课时跟踪检测(十一)　法拉第电磁感应定律 1.(2025·连云港高二检测)如图,匀强磁场磁感应强度大小为B、方向垂直水平面向里,半径为R的半圆形金属丝在水平面内以速度v做匀速直线运动,速度方向与直径ab垂直,运动中a、b间的电势差Uab为 (　　) A.2BRv B.πBRv C.-2BRv D.-πBRv 2.如图甲所示,n=10匝(图中只画了1匝)、电阻r=10 Ω的线圈,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.b端电势比a端高 3.(2025·广东广州开学考试)如图是学生常用的饭卡内部图,其由线圈和芯片电路组成。当饭卡处于感应区域时,会在线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S、共n匝,回路总电阻为R。某次刷卡时,线圈平面与磁感应强度方向垂直,且全部处于磁场区域内,在感应时间t内,磁感应强度由0增大到B,此过程中 (　　) A.线圈有扩张的趋势 B.通过线圈平面的磁通量变化量为nBS C.通过导线某截面的电荷量为 D.线圈的平均感应电动势为 4.(2024·广东高考)电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收,结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动,每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小均为B。磁场中,边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示,永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈,下列说法正确的是 (　　) A.穿过线圈的磁通量为BL2 B.永磁铁相对线圈上升越高,线圈中感应电动势越大 C.永磁铁相对线圈上升越快,线圈中感应电动势越小 D.永磁铁相对线圈下降时,线圈中感应电流的方向为顺时针方向 5.如图所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线、开关K与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向下的变化磁场B中,两板间有一个质量为m、电荷量为-q的油滴恰好处于静止状态,重力加速度为g,则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是 (　　) A.正在增加,=　 B.正在增加,= C.正在减弱,= D.正在减弱,= 6.如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时,磁场的磁感应强度为B0,此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个宽为l、长为2l的长方形。为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B随时间t的变化规律是 (　　) A.B=l B.B= C.B=l D.B=l2 7.(2025·宿迁高二检测)如图甲所示,固定的矩形铜线框左半部分处于垂直纸面向里的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度由B0均匀减小到0后反向增大到-B0,如图乙所示。关于此过程,下列说法正确的是 (　　) A.铜线框中的自由电子先顺时针定向移动、后逆时针定向移动 B.铜线框中的自由电子始终逆时针定向移动 C.铜线框围成的面积先有缩小的趋势、后有扩大的趋势 D.铜线框受到的安培力大小不变 8.(2025·湖北名校期中联考)如图甲所示,用金属裸导线制作大、小两个圆环,已知大圆环半径为R=2 m,小圆环半径为r=1 m,两圆环接触相切于c点。大圆环上端a、b和切点c处留有一非常小的缺口。空间存在着垂直纸面的匀强磁场,从t=0时刻起,磁感应强度按图乙规律变化,设磁场垂直纸面向里为正方向。则以下说法中正确的是 (　　) A.在0~1 s过程中,大圆环上a、b两点电势φa>φb B.若将ab小缺口闭合,在0~1 s过程中小圆环上有如箭头所示方向的电流 C.若将ab小缺口闭合,在t=2 s前后瞬间回路中的电流不同 D.在1~3 s过程中,将理想电压表正确接在大圆环上的a、b两点之间,电压表读数为30π V 9.(2024·甘肃高考)如图,相距为d的固定平行光滑金属导轨与阻值为R的电阻相连,处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,长度为L的导体棒ab沿导轨向右做匀速直线运动,速度大小为v。则导体棒ab所受的安培力为 (　　) A.,方向向左 B.,方向向右 C.,方向向左 D.,方向向右 10.(2025·北京丰台检测)如图甲所示,匝数为n=100匝、半径为r1=0.5 m的圆形金属线圈的总电阻为10 Ω,一阻值为R=6 Ω的电阻与线圈连接形成闭合回路。在线圈内部半径为r2=0.4 m的圆形区域内存在垂直于线圈平面的匀强磁场,磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示。已知磁场方向垂直于线圈平面向里为正方向,通过电阻R的电流方向由a到b为正方向,下列说法正确的是 (　　) A.t=π s时,电阻R上通过的电流为负方向 B.t=π s时,电阻R上通过的电流大小为0.02 A C.t=π s时,电阻R两端的电压为12 V D.0~2π s内,穿过线圈磁通量的变化量为64π Wb 11.(12分)如图所示,水平放置的两平行金属导轨相距l=0.50 m,左端接一电阻R=0.20 Ω,磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。当ab棒以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求: (1)ab棒中感应电动势的大小;(2分) (2)ab棒中感应电流的大小和方向;(4分) (3)维持ab棒做匀速运动的水平外力的大小;(4分) (4)电阻R上产生的热功率。(2分) 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(十一) 1．选C　半圆形金属丝切割磁感线的有效长度为2R，根据法拉第电磁感应定律结合右手定则可知，运动中a、b间的电势差为Uab＝－BL有v＝－2BRv，故选C。 2．选A　由法拉第电磁感应定律可知，线圈中的感应电动势大小为E＝n＝10× V＝0.3 V，故A正确；由闭合电路欧姆定律可知，线圈中的感应电流大小为I＝＝ A＝0.01 A，故B错误；由楞次定律与安培定则可知，线圈中感应电流的方向由b到a，且在电源内部电流方向由负极流向正极，所以a端电势比b端高，故C、D错误。 3．选C　在感应时间t内，磁感应强度由0增大到B，此过程中穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律推论“增缩减扩”，可知线圈有收缩趋势，故A错误；通过线圈的磁通量变化量为ΔΦ＝ΔB·S＝BS，故B错误；线圈的平均感应电动势为＝n＝，线圈的平均感应电流为＝＝，通过导线某截面的电荷量为q＝t＝，故C正确，D错误。 4．选D　根据题图乙可知，两对永磁铁穿过线圈的磁场方向相反，且磁场分界线不会离开线圈，故穿过线圈的磁通量不可能为BL2，故A错误；根据法拉第电磁感应定律可知，永磁铁相对线圈上升越快，穿过线圈的磁通量变化越快，线圈中感应电动势越大，故B、C错误；永磁铁相对线圈下降时，根据楞次定律结合安培定则可知，线圈中感应电流的方向为顺时针方向，故D正确。 5．选D　油滴处于静止状态，重力与静电力平衡，所以静电力向上，又因为油滴带负电，所以上极板带正电，感应电流为顺时针方向(俯视)，根据右手螺旋定则可知，线圈内部感应电流产生的磁场的方向是竖直向下的，根据楞次定律可知，原磁场正在减弱；油滴受力平衡有qE＝mg，由匀强电场电势差和电场强度关系得E＝，由法拉第电磁感应定律得U＝n，联立解得＝，故选D。 6．选C　由法拉第电磁感应定律E＝，可知为使MN棒中不产生感应电流，则穿过闭合回路的磁通量保持不变，由Φ＝BS可得B0×2l×l＝B×l，解得B＝l，故选C。 7．选B　根据楞次定律结合安培定则，铜线框中产生顺时针方向的感应电流，铜线框中的自由电子逆时针定向移动，故A错误，B正确；穿过铜线框的磁通量先减小后增大，根据“增缩减扩”可知，铜线框围成的面积先有扩大的趋势、后有缩小的趋势，故C错误；设题图乙中图线的斜率为k，根据E＝＝＝kS，斜率不变，可知线圈中的感应电动势大小不变，则通过铜线框的电流大小不变，又因为铜线框受力的有效长度不变，而磁感应强度先减小后增大，根据F安＝BIL可知，铜线框受到的安培力先减小后增大，故D错误。 8．选D　在0～1 s过程中，磁感应强度B不断增大，根据楞次定律，在回路中有逆时针方向的感应电动势，b点相当于是电源正极，a点相当于是电源负极，φa<φb，故A错误；若将ab小缺口闭合，在0～1 s过程中小圆环上的电流方向与箭头所示方向相反，故B错误；若将ab小缺口闭合，在1～3 s 内，磁感应强度的变化率不变，可知在t＝2 s前后瞬间回路中感应电动势不变，则电流也不变，故C错误；由法拉第电磁感应定律E＝n＝＝ V＝－30π V，即理想电压表读数为30π V，故D正确。 9．选A　导体棒ab做切割磁感线运动，在电路部分的有效长度为d，故感应电动势为E＝Bdv，回路中感应电流为I＝，根据右手定则，判断电流方向为从b流向a。根据左手定则，导体棒ab所受的安培力为F＝BId＝，方向向左。 10．选C　0～π s时间内，通过线圈的磁通量垂直于线圈平面向外减小，由楞次定律结合安培定则可知，该时间内通过电阻R的电流方向为由a到b，即为正方向，故A错误；由E＝n＝nS＝nπr22，可知t＝π s时，电阻R上通过的电流为I＝＝2 A，电阻R两端的电压为U＝IR＝12 V，故B错误，C正确；0～2π s内穿过线圈磁通量的变化量为ΔΦ＝B2πr22－B0πr22＝0.64π Wb，故D错误。 11．解析：(1)ab棒垂直切割磁感线，产生的感应电动势的大小E＝Blv＝0.40×0.50×4.0 V＝0.80 V。 (2)ab棒中感应电流的大小I＝＝ A＝4.0 A 由右手定则知，ab棒中的感应电流由b流向a。 (3)ab棒受到的安培力大小 F安＝IlB＝4.0×0.50×0.40 N＝0.80 N 由于导体棒匀速运动，水平方向受力平衡， 则F外＝F安＝0.80 N。 (4)电阻R上产生的热功率为P＝I2R＝42×0.2 W＝3.2 W。 答案：(1)0.80 V　(2)4.0 A　方向由b向a (3)0.80 N　(4)3.2 W $