第2章 第2节 第1课时 电磁感应定律-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（人教版）

第2节法拉第电磁感应定律 第1课时电磁感应定律 白题 基础过关 限时：30min 题型1对法拉第电磁感应定律的理解 1.关于电磁感应，下列说法正确的是 ( A.穿过闭合回路的磁通量越大，则产生的感应电 60° 动势越大 B.穿过闭合回路的磁通量减小，则产生的感 A. B. hL? D.mhl? R 4R 2R 8R 应电动势一定变小 4.(2023·广东广州南海中学期末)图a为某中 C.穿过闭合回路的磁通量变化越快，则产生 学物理兴趣小组为研究无线充电技术动手制 的感应电动势越大 作的一个“特斯拉线圈”.其原理图如图b所 D.穿过闭合回路的磁通量变化越大，则产生 示，线圈匝数为n,横截面积为S,若在t时间 的感应电动势越大 内，匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈，其磁 2.（多选)如图(a)所示，一矩形线圈置于匀强磁 感应强度大小由B,均匀增加到B2,则该段时 场中，磁场的磁感应强度随时间变化的规律 间内线圈两端的电势差的大小 如图(b)所示，则线圈产生的感应电动势的情 况为 电磁铁 线圈 (a) A.t=0时刻电动势最大 A.恒为(B,-B) t B.t=0时刻电动势为零 C.t=t,时刻磁通量的变化率最大 B.恒为SB,-B,) t D.t1~t2时间内电动势增大 题型2法拉第电磁感应定律的简单计算 C.从0均匀变化到S(B,-B) 3.(2024·江西吉安一模)如图所示，边长为L 的正方形金属回路（总电阻为R)与水平面的 D.从0均匀变化到2S(B,-B,) 夹角为60°，虚线圆与正方形边界相切，虚线5.如图，边长L=20cm的正方形线框abcd共有 圆形边界内（包括边界）存在竖直向下的匀强 10匝，靠着墙角放置，线框平面与地面的夹角 磁场，其磁感应强度与时间的关系式为B=t =30°.该区域有磁感应强度B=0.2T、水平向 (k>0且为常量)，则金属回路产生的感应电 右的匀强磁场.现将cd边向右拉动，ab边经 流大小为 0.1s着地.在这个过程中线框中产生的平均 第二章黑白题039 感应电动势的大小与感应电流的方向分别为 直线MN上方有垂直于线框的匀强磁场，在 时间t内，磁感应强度由B均匀变化到-3B A.0.8V,方向为adcb (B>0),方向改变，在此过程中 ( B.0.8V,方向为abcd C.0.4V,方向为adcb D.0.4V,方向为abcd 6.(2024·湖北武汉一模)如图所示为用同样的 细导线做成的刚性闭合线框，圆线框I的直 A.穿过金属框的磁通量变化量的绝对值 径与正方形线框Ⅱ的边长相等，它们均放置于 为nBS 磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场 B.穿过金属框的磁通量变化量的绝对值为 中，磁场方向与线框所在平面垂直，则( 3时 ×.×× C.穿过金属框的磁通量变化率的绝对值 XXXX ××××× XX XX 为的 ×××××××× A.线框I、Ⅱ中产生的感应电流相等 D、金属框中的感应电动势为”BS 2 B.线框I、Ⅱ中产生的感应电动势相等 9.(2024·广东江门期中)穿过闭合 C.同一时刻，通过线框I、Ⅱ的磁通量相等 回路的磁通量Φ随时间t变化的 D.同一时间内，线框I、Ⅱ产生的焦耳热相等 图像分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于 重难聚焦 回路中产生的感应电动势的说法，正确的是 题型磁通量的变化量、变化率 ( 7.如图，一水平放置的单匝矩形线框面积为S, 匀强磁场的磁感应强度为B,方向斜向上，与 水平面成30°角，现若使矩形线框以左边的 一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程 中穿过矩形线框的磁通量变化量的绝对值是 A.图甲中回路产生的感应电动势恒定不变 B.图乙中回路产生的感应电动势一直在 变大 如 B. C.图丙中回路在0~t。时间内产生的感应电 D. 动势小于t。~2。时间内产生的感应电 2 BS 动势 8.如图所示，一面积为S的n匝正三角形金属 D.图丁回路产生的感应电动势先变小再 框abc固定，M、N分别为ab和ac边的中点， 变大 选择性必修第二册·RJ黑白题040 黑题 应用提优 限时：20min 1.（2024·河南周口期末)在竖直方向的匀强磁 圈与冲击电流计串联后可用 场中，水平放置一圆形导体环.规定导体环中 来测定磁场的磁感应强度.已 电流的方向俯视顺时针为正，磁场向上为正， 知线圈匝数为n,面积为S,线 如图甲所示.当磁感应强度B随时间t按图乙 圈与冲击电流计组成的回路 G 变化时，导体环中产生的感应电流随时间变 电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中，开 化的关系图正确的是 始时线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻 转180°，冲击电流计测出通过线圈的电荷量 为q,由上述数据可得出被测磁场的磁感应强 度为 ( A9欢 B. C.9欢 2S D.gR 2nS nS 压轴挑战 4.(2024·山东济宁期中)将一半径 为1m、电阻R=π2、重力未知的 金属闭合圆环用一带有力传感器的细线悬 挂于天花板的0点，同时在圆环圆心等高点 的上方加一按B=2+t(k未知且为恒量，式 中各量的单位均为国际单位制中的单位)随 时间逐渐增大的磁场，如图甲所示，现发现 D 拉力传感器的示数变化如图乙所示.不考虑 2.(2023·浙江台州三模)半径为 金属圆环的形变和电阻的变化，整个研究过 R的金属圆环由两种材料组成， 程细线未断且圆环始终处于静止状态.则以 圆弧AMC为4圆周，电阻为2， 下说法正确的是 16 圆弧AWC为圆周，电阻为，圆内有垂直于 0 环面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间均 匀增大，变化率A=k,则U为 △t A.金属环的重力为6N A.4πR B.k值为2T/s C.0~2s时间内金属环的功率为2πW 3 C.uR 11 D.12TR D.0~2s时间内通过金属环某一截面的电 荷量为2πC 3.物理实验中常用一种叫作“冲击电流计”的仪 器测定通过电路的电荷量，如图所示，探测线 进阶突破拔高练P07 第二章黑白题041环给磁体一个向下的反作用力，因此拉力大于重力；当铜环 位于磁体下方时，铜环要远离磁体，感应电流阻碍铜环的远 离对铜环施加一个向上的安培力，铜环给磁体一个向下的反 作用力，则拉力大于重力：当铜环处于磁体中央时，磁通量不 变，则没有感应电流，没有安培阻力，因此拉力等于重力 故ACD错误，B正确. 4.A解析：a环中通有逆时针方向的恒定电流I,a环内的磁 场方向垂直纸面向外，α环外的磁场方向垂直纸面向里，b环 的总磁通量方向向外，当a环沿直线移向图中a'位置时，b 环内的磁通量向外增大，由楞次定律可知，b环中感应电流i 的方向为顺时针，根据楞次定律推论“来拒去留”（阻碍相对 运动)，所以b环圆心向靠近a'位置运动，故A正确，BCD错 误故选A. 5.B解析：A.条形磁体从上方落下的过程中，当磁体在回路 上侧时，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律可知，P9将 相互靠近，故A错误：B.条形磁体从上方落下的过程中，回 路中感应电流激发出的磁场对磁体的磁场力阻碍磁体的相 对运动，即方向向上，可知条形磁体加速度小于g,故B正 确；C.条形磁体从上方落下的过程中，当磁体在回路上侧 时，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律可知导轨在安培 力作用下有向下运动的趋势，可知导轨对桌面的压力增大， 故C错误：D.由于条形磁体下端是N极还是S极不确定，即 穿过回路的原磁场方向不确定，则回路中感应电流的方向也 不确定，故D错误故选B. 6.C解析：通过两个线圈的磁通量都增大，都产生感应电流， 但是线圈A导线所在处无磁场，不受磁场力，线圈A的大小 不发生变化：根据“增缩减扩”规律，线圈B收缩故选C. 7.A解析：AB.根据安培定则，穿过导体环甲的磁场方向垂直 纸面向外，电流增大，则磁场变强，磁通量变大，根据楞次定 律，甲中感应电流方向为顺时针；根据“增缩减扩”，甲有收 缩趋势，A正确，B错误；CD.导体环乙在丙位置的磁场方向 垂直纸面向里，且磁感应强度不断增大，根据楞次定律可知 丙中感应电流方向为逆时针，有收缩趋势，CD错误.故选A 8.C解析：当铜环具有向右的加速度时，说明其产生的感应 电流具有使其远离线圈的趋势，根据环形电流的磁场强度分 布规律可知，在0~t,时间内穿过铜环的磁通量应一直增大， 所以在线圈中通入的电流也应一直增大故C正确. 9.C解析：由右手螺旋定则可知，直导线α右侧磁场垂直纸面 向里，距离直导线越远则磁场越弱，圆环b向右逐渐远离导 线α时，穿过金属圆环b中的磁通量向里减小，根据楞次定 律可知，金属圆环b中的电流沿顺时针方向，根据“增缩减 扩”可知，金属圆环b的面积有扩大的趋势：根据“来拒去 留”可知通电导线α与金属圆环b之间有相互吸引的力， 选项C正确，ABD错误.故选C. 10.D解析：胶木盘A由静止开始绕其轴线OO'按箭头所示方 向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大，根据右 手螺旋定则知，通过B线圈的磁通量向下，且增大，根据 楞次定律可知环B内有逆时针方向电流（俯视）；根据楞次 定律的另一种表述，引起的机械效果阻碍磁通量的增大，故 金属环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以丝 线的拉力减小.故选D. 选择性必修第二册·RJ 第2节法拉第电磁感应定律 第1课时电磁感应定律 白题 基础过关 1.C2.AD3.D4.B 5.C解析：初状态的磁通量中，=BSsin a,末状态的磁通量 中2=0，根据法拉第电磁感应定律得E=n △Φ_，BSsinc =n △t t 10x0.2x0.2x0.5V=0,4V.根据楞次定律可知，感应电流的 0.1 方向为adcb.故C正确 6.A解析：AB.根据法拉第电磁感应定律，线框中产生的感应 ,d12 电动苏把总，雨宁 哈酸 “Smd2 d 框中产生的悠应电流1：会义R印气可明 RI 2m2_ 则=，选项A正确，B错误；C.同一时刻，通过线框的感 通量Φ=BS,则 =元，选项C错误；D.同一时间内，线框 产生的焦耳热Q=,则。4，选项D错误放选A 7.D8.C 9D解析：根据法拉第电磁感应定律B=N可知回路中产 生的感应电动势大小与磁通量的变化率的绝对值成正比，而 磁通量的变化率等于中-t图像切线的斜率.A.题图甲中磁通 量恒定不变，不产生感应电动势，故A错误：B题图乙中磁通 量的变化率不变，产生的感应电动势恒定，故B错误；C题图 丙中0~时间内磁通量的变化率的绝对值大于。~2。时间 内磁通量的变化率的绝对值，所以回路在0~。时间内产生 的感应电动势大于。~2。时间内产生的感应电动势，故 C错误；D题图丁中中-t图像切线斜率的绝对值先变小再变 大，所以回路产生的感应电动势先变小再变大，故D正确故 选D. 黑题 应用提优 1.B 2.B解析：根据题意，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动 势为E=A8R2=kmR,由楞次定律可知，感应电流方向为逆 时针，感应电流为1=-，由于圆孤AWC为圆周.电 阻为2，则圆弧C的感应电动势为B,=子6如心，电流流 过圆弧CM1后电势降低，大小为△U=1x2,=2 3,则有 Uxc=E-AU=-5km 12故选B R 器增所以8- 3A解析：9=△1=RA1=n4XR力 2nS 黑白题18 压轴挑战 4.B解析：A.根据楞次定律可知，金属环受向下的安培力，当 t=0时向下的安培力不为零，根据F废+mg=6N可知，金属 环的重力小于6N,选项A错误；B.金属环中的电流/名= △B.1 42mr R =1k,金属环受到的拉力F=mg+B×2r=mg+ 2 (2+)x2=mg+2k+,由图像可知=6 =4. 2 则=2T,选项B正确：C金属环中的电流1=1A, 0~2s时间内金属环的功率为P=R=TW,选项C错误； D.0~2s时间内通过金属环某一截面的电荷量为g=k= 2C,选项D错误故选B. 第2课时导体切割磁感线时的感应电动势 白题基础过关 1.B2.B3.B4.D 5.B解析：A.根据右手定则可知，通过定值电阻的电流方向 由α到b,故A错误；B.整个导体棒都在磁场中切割磁感线， 故产生盛应电动势不变，U=8(2a=2Br@,故B正确， C.当金属棒两端接触到导轨时，电路接入感应电动势最大， 则有E.=2B(20w=2Bw,则最大感应电流为1。= R B,故C错误：D.转过60的过程中，通过定值电阻的 △Φ 荷量为g=1△1=RAM=4 R g又as=1= 2 √3B2 联立解得g=2R,故D错误故选B 6.B解析：A.将铜盘看成由无数条幅向分布的导体棒组成， 在外力作用下这些导体棒转动切割磁感线，从而产生感应电 动势，出现感应电流，故A错误；C.根据右手定则可知，电流 从D点流出，流向C点，因此电流方向为从D到R再到C, 即为C→D→R→C,故C错误：B.根据法拉第电磁感应定律 可知，感应电动势E=BL元=】BL?ω，产生的感应电动势大小 2 不变，感应电流大小不变，由闭合电路的欧姆定律可知，感应 电流大小为上冬放B正确：D.电流在R上的热功 率P=乃R= B2L02 “4R,若铜盘转动的角速度变为原来的2倍， 则电流在R上的热功率变为原来的4倍，故D错误.故选B. 7.D解析：根据导体棒切割磁感线产生感应电动势的公式， 得到金属杆两端的电势差Ucn=Uco+UoD,解得Ucn=-B× 5sin3x5sin 30 3L si30°x50sin30 2L 3L 2+Bx2 2 _1Bw.故选D. 40 8.C解析：AB.导体棒旋转切割磁感线产生感应电流相当于 参考答案与解析 电源，由右手定则可知，导体棒中感应电流的方向是从A端 流向B端，A点相当于电源负极，故AB错误：C.AB棒产生 的感应电动势为E=号B(2a子aa=弓a㎡，导体 棒AB两端的电压大小为发R=子B0,放C正确：D,者 导体棒不动，使磁感应强度增强，磁通量增大，根据楞次定律 可得电流由B流向A,故D错误.故选C. 9.D解析：感应电动势E=B,左右侧圆弧均为半圆，电阻均 为了，并联的总电阻即外电路电阻R=4,金属棒的电阻等 效为电源内阻'=了，金属棒两端的电势差为路端电压U= 坠故D正确放这D 10.B解析：设磁感应强度为B,EF=CD=AB=L,导线运动的 速度为v,仅EF进人磁场切割磁感线时，EF是电源，AB与 E CD并联，EF两端电势差“+0.5×0.5r=3B;仅CD、EF 进人磁场切割磁感线时，CD、EF是并联电源，EF两端电势 差u=子L;当AB.CD,BEF都进入磁场切荆磁感线时，AB、 CD、EF是并联电源，EF两端电势差u=BL.故选B. 黑题应用提优 1.C解析：B.根据题意可知，第一次线框恰好匀速进入磁场 则有E,=BLa山=Rmg=B,L,解得o 段第二次进入 E2 磁场的过程中有B,=Bx3L,山=R,BL,×3L-mg=ma,解得 a=8g,故B错误；A.结合上述可知，第二次进入磁场的过程 中，线框向下做减速运动，线框下降的高度为L,线框减少的 重力势能为mgL,根据能量守恒定律，减少的重力势能和动 能转化为焦耳热，即第二次进入磁场过程中，线框产生的焦 耳热大于mgL,故A错误；D,结合上述可知上=名=子故 D错误：C.根据题意可知，a,b间的电阻为3R,第一次进入 磁场时，结合上述两点间的电势差为心=名R=3第 二次进入磁场时，两点间的电势差为U,=82R=8,则 先后两次刚进人磁场时，a、b两点间的电势差之比为 U, 5,故C正确故选C 2.A解析：导体棒AB切割磁感线产生的感应电动势为E=Bx 2,Q=Bam,导体棒AB相当于电源，电源的内阻为，金属 2 的两个半圆部分的电阻分别为)，两个半圆部分的电 是并联的，并联以后的电阻为冬，根据闭合电路欧蝴定律。 黑白题19